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直流电机的选型
2016-01-15
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kobeliulei
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本文讨论了如何为一款10kg重的机器人选择合适的直流减速电机,以实现0.7m/s的移动速度。文章详细介绍了计算所需力矩的方法,并提供了具体的步骤。通过这些信息,读者可以更好地理解如何选择合适的电机,从而提高机器人的性能。
现在做一款
机器人
,需要进行直流电机的选型。由两个直流电机驱动2个轮子,机器人自身的重量为10kg,轮子的半径为75mm,高度为700mm,希望机器人移动的速度能达到0.7m/s,请问一下大概需要选多大力矩的直流减速电机? 是如何计算的?
谢谢。
直流电机
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评论(7)
20060606
4nm(牛米)
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丄帝De咗臂
感觉物理知识好有用
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dsweiliang
我来看大神回复的
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qq815076543322
看到回复好专业
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sicoco
估计保守一点的话也可以使机器人爬坡能力更高。
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sicoco
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kobeliulei
负载指的是电机连接的负载,例如车轮在滚动时受到的只有滚动摩擦力(忽略空气阻力),转的再快摩擦力所提供的反向扭矩依旧为定值,所以对电机来说负载没有变化,此时如果提高了占空比,则平均电压上升,平均电流上升,电机输出的扭矩增加,抵消掉滚动摩擦力之后剩下的扭矩就用来给轮子加速了,所以转速也升上去了。
反过来讲,例如一个电动自行车,电机带动轮子转动,当提高PWM时,人同时踩踏板助力,那么相当于人力提供了一个正向的扭矩,和提供反向扭矩的摩擦力同时施加在了电机的输出轴上,总的来说,电机上的负载减小了,电机可以少输出扭矩了,虽然转速上升了,但是电流却下降了。
驱动器内阻和电机内阻在生产时就已经固定了,使用时基本不变,忽略温度变化,老化等效应的话。
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kobeliulei
作者
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sicoco
谢谢sicoco,解释的这么详细,给我们初学者提供了这么大的帮助,非常感谢。
另外还有一个问题,.PWM调节占空比调节的是施加在电机上的平均电压,平均电压上去了,如果负载不变则平均电流一般是增加的。
请问下这个负载不变,指的是驱动器内阻和电机内阻不变吗?
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sicoco
因为轮子边缘的速度v=w*r,所以0.7m/s=w*75mm,转速w=9.33rad/s,即90rpm.
重量为10kg,因为还要包含电池和电机的重量,因此假设电机需要拖动15kg的物体前进。保守估计轮子与地面的摩擦系数为u=0.5,则F要大于umg=0.5*20kg*9.8m/s2=98N,则电机需要的扭矩T=98*75mm=7.4N.m
电机功率需要P=w*T=69W,考虑到整体传动效率等细节,大概要100W,所以一个电机大概50W。
推荐一个计算工具:
http://www.robotshop.com/blog/en/drive-motor-sizing-tool-9698
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swanglei
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sicoco
回复很赞~~~
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sicoco
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kobeliulei
这得看你的轮子材质和地面的材质,有些很粗糙的地面并且轮子很软的话摩擦系数就比较大了。如果是很硬的轮子且地面很光滑的话的确可以这么低。
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kobeliulei
作者
自己支持一下
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kobeliulei
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驱动器内阻和电机内阻在生产时就已经固定了,使用时基本不变,忽略温度变化,老化等效应的话。
另外还有一个问题,.PWM调节占空比调节的是施加在电机上的平均电压,平均电压上去了,如果负载不变则平均电流一般是增加的。
请问下这个负载不变,指的是驱动器内阻和电机内阻不变吗?
重量为10kg,因为还要包含电池和电机的重量,因此假设电机需要拖动15kg的物体前进。保守估计轮子与地面的摩擦系数为u=0.5,则F要大于umg=0.5*20kg*9.8m/s2=98N,则电机需要的扭矩T=98*75mm=7.4N.m
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