大型电动机

在这一课程中，我们将涵盖如何控制大型电动机。为了定义，大电机是需要12伏的电动机，以便操作，并且需要5个或更多放大器。我们将在本课程中使用的电机适用于建立踏板车，烤肉，电动摩托车，非常大的机器人，甚至可能是小型电动车的东西。如果您想移动一些大或重，您需要使用大型电机。

在我们开始之前，我认为指出关于使用大型电机的一些非常重要的事情是很重要的。

首先，我希望您对电机和电子产品进行了解。如果你不，请读我的机器人类and电子类before you even think about beginning this class.

此外，该类的部件使用Arduino MicroController来控制电机。假设你知道如何做到这一点。但是，如果你不这样做，你可以学习如何与Arduino类。

接下来，使用大型电机很危险！由此，我的意思是使用大型电机很危险！你有那个吗？使用大型电机很危险。

保持所有手指并计算它们。现在，请记住您目前有多少，因为当您使用大型电机时，您可能会失去一些。很高兴知道您从中开始了多少，以便您可以随时跟踪它们。我不知道你，但我喜欢我的手指，宁愿保持它们。

In fact, if the motor can take off your finger, there is no reason that the thing the motor is attached to couldn't crush or run you over in all kinds of dangerous or potentially lethal ways. This is not even to mention the danger of high-speed crashes.

此外，电动大电机所需的电池的尺寸包装大量电能。这些电池可能不会以相同的方式触发你的墙壁在墙壁插座中的相同方式，但它们应该始终仔细处理和最佳实践。换句话说，你永远不想让自己在电路中可能成为电压和地之间的通路的情况。

Albeit electric shock is probably unlikely, receiving a nasty burn is very real. When a 24V battery bank accidentally shorted across the aluminum bar pictured above, it got so hot that it melted (at a temperature above 1,221°F). That is not even to mention that it was shooting flaming hot electrical sparks everywhere, which makes most everyone more likely to freeze, panic, or do something incorrectly. In short (pun intended), crossing electrical connections when dealing with this amount of current can cause fires or severe burns, so be careful of all of your electrical connections!

还有其他危险，也许还没有考虑过。这是对银行账户的威胁。

使用大型电机非常昂贵。与大型重型电动机接口所需的每个组件也是同样大的和重型的。这些不是廉价的爱好组件，而是专为高电流应用而设计的严重工业部位。成本可以快速加起来！期望花费数百美元与大型电动机一起使用。

Given all of that, before you go down this road, are you sure you really want to do this? Could you solve your motor problems in another way?

如果您真的需要，建议只使用大型电机。

We are going to review controlling 3 types of large brushed DC motors in this class.

第一个电机是一个MY68永磁直流电机额定在24V和100W。该电机在5.9a上列出了一个摊位电流。人们通常会使用这样的电机，为小型电动滑板车或电动辅助自行车供电。这种类型的电机旋转快，但不一定具有最大的扭矩。

The next motor that we will be covering is a驱动马达从电动轮椅中取出，是一个稍大的永磁齿轮电机，额定在24V和250W处。这种电动机上的失速电流额定值可以计算为约10.5A（但如果我们在小心一侧错误），则可能有点高。

轮椅电机与减速齿轮箱（右侧银色的东西）连接。这不仅降低了速度，而且增加了移动人员的扭矩。除了变速箱外，它还有两个紧急刹车。有一种电动紧急制动器，需要通电，以便电动机旋转（与电源线的银带的左侧），以及在电机接通之前需要释放的机械手刹（变速箱上方的黑杆）。

电动轮椅电动机通常不会销售新，并且需要秒针找到。获得电动轮椅电机的最便宜方式是购买二手电动轮椅并将其分开。

The last motor is aME0909永磁直流电机并被评为24-48V和2000-4000W。其失速电流等级列于98A。这是可能用于（快速）Go-Kart，高尔夫球车或电动摩托车的电机类型。

这款电机是重型和严重的业务，并在4HP（马力）连续和12.8小时的峰值操作中评分。我曾经建立了一个机器人平台由其中两个人提供动力，并在没有明显的速度下坐下来坐在它上面。包括机器人的重量本身，这些电机在3000磅（1.5吨）上移动了很少的问题。

马力是测量工作完成的速度。投入电气术语，机械马力相当于745.7瓦的电力。大型电机应该在这些条款中被认为。

如果没有太深的数学，最好考虑马力，因为马匹将能够向你的项目提供恒定的能量量。换句话说，如果您要用马匹更换5HP电机，则需要5匹马以提供与电机相当的电量。

例如，我们使用的轮椅电机是1/3马力。如果我们在马匹上想到它，那就看起来像这样。或者，应该是1/3的马不用对你的想象力，你可以想象一个真正懒的马。

While it is silly to think about 1/3 of a horse, the ME0909 motor on the other hand would seem less silly requiring 4 full horses to replace it during standard operation.

当您将此电机附加到您的项目时，考虑一匹马比自己有多少更大。然后，想象一下四匹马到你的项目并让它松动。这至少应该给你一个暂停的时刻，并更多地尊重电机的力量。

正如我们所学到的那样电机和运动课程在我的机器人课上，当处理电机时，电压和速度之间存在关系，以及电流和扭矩。除了我们正在处理的价值观之外，这方面没有任何变化。较大的电动机需要更多的电压和电流，因此（通常）提供更大的速度和扭矩。

审查，施加到电机的电压越多，速度越快。并且施加的扭矩越多，电机越多。

在处理刷式直流电动机时，有最大的工作电压和扩展到它永远不会超过的顶级电机速度。另外，电动机还具有最大的扭矩，这可以施加到电动机摊位的点直到它。当电机停止时，它绘制的电流量是它可以的绝对最大值，这被称为失速电流。

当我讨论具有顶部“速度”的电动机时，我实际上指的是电动机的每分钟的旋转（RPM）。这是轴旋转在一分钟内的速度。

假设我们希望在一段时间内行进的距离来测量整个机械系统的速度。换句话说，让我们说我们正在建立一只卡丁车，并希望在每小时里程（MPH）以迈里的测量值。要弄清楚我们建造系统的实际理论顶级速度，重要的是要理解连接到电动机的轴（或齿轮系统的输出轴）的驱动轮的直径。让我们想象我们正试图弄清楚我们的Me0909电机的速度将如何在2,000 rpm的速度下用12英寸的速度驾驶Go-Kart。


第一件事，你需要计算12“轮子的圆周。使用上述公式，我们可以计算它的圆周为37.6991英寸。这意味着每次车轮都完全旋转，它就会移动37.6991沿着地面的英寸。

现在我们知道每次旋转行驶的距离，我们需要将此距离乘以其速度（2,000 rpm）。为此，我们只是用37.6991乘以2,000。我们得到的价值是每分钟75,398.2英寸。当然，每分钟英寸不完全是一个有用的测量单位。


我们真正想知道的是每小时的电机将要去多少英里。为此，首先，我们需要乘以60乘60乘以75,398.2英寸，因为一小时内有60分钟。这为我们提供了每小时4,523,892英寸的值。但是，该数字是荒谬的，英寸仍然不是这种规模的测量。我们需要通过将总值划分为63,360（英里的英寸数）来将此转换为数英里。这为我们提供了大约71.4英里/小时的总高速。

This speed is a theoretical ballpark estimate. The actual speed is influenced by all kinds of factors including (but not limited to) the weight of the machine, friction within the system, the traction of the wheels, gravity's pull, the charge of the batteries, and wind resistance (to name a few). Nevertheless, it is important to understand what the theoretical top speed is so that you are not caught by surprise by a machine that is faster (or slower) than anticipated, and can plan accordingly.

当然,这比我们米格的速度可能更快ht want the machine that we are building to travel. We are going to discuss controlling a motor's speed in the third lesson. However, before we can get to that, we need to take a look at battery power supplies. We will do this in the下一课。