Βασικά περί δύναμης των κινητήρων

Η παραγωγή ισχύος του κινητήρα (γινόμενο ροπής - ταχύτητας) καθορίζεται από την τάση παροχής  και την αυτεπαγωγή της μηχανής. Η ισχύς παραγωγής του κινητήρα είναι ανάλογη προς την τάση παροχής προς την τετραγωνική ρίζα της αυτεπαγωγής.

P = V / sqrt(L)

Εάν κάποιος αλλάξει την τάση παροχής ηλεκτρικού ρεύματος, κατόπιν μια νέα οικογένεια καμπυλών ταχύτητας-ροπής θα δημιουργηθεί. Για παράδειγμα, εάν η τάση παροχής ηλεκτρικού ρεύματος διπλασιαστεί, μια νέα καμπύλη παράγεται. H καμπύλη έχει τώρα τη διπλάσια ροπή σε σχέση με οποιαδήποτε δεδομένη ταχύτητα στην περιοχή  2.  Δεδομένου λοιπών ότι η δύναμη είναι ίση με το γινόμενο ταχύτητα-ροπής, η μηχανή παράγει τώρα δύο φορές μεγαλύτερη δύναμη επίσης.

speed

Σχέδιο 5

Η ακόλουθη γραφική παράσταση παρουσιάζει την επίδραση της αλλαγής της καλωδίωσης της μηχανής από το πλήρης-τύλιγμα στο μισό-τύλιγμα κρατώντας την ίδια τάση παροχής ηλεκτρικού ρεύματος.

speed

Σχέδιο 6

Αυτό δείχνει ότι μια σύνδεση σε μισό-τύλιγμα αποδίδει δύο φορές περισσότερη ισχύ απ' ό,τι μια πλήρης σύνδεση τυλίγματος για μια δεδομένη τάση παροχής ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτό συμβαίνει επειδή η αυτεπαγωγή πλήρης-τυλίγματος είναι τέσσερις φορές υψηλότερη από την αυτεπαγωγή μισού-τυλίγματος.

Επίσης παρατηρήστε από την προηγούμενη γραφική παράσταση ότι η παραγωμενη δύναμη του κινητήρα διπλασιάζεται όταν διπλασιάζεται και η τάση παροχής ηλεκτρικού ρεύματος, είτε της σύνδεσης σε  σειρά είτε της παράλληλης σύνδεσης. Σημειώστε ότι μια παράλληλα-συνδεμένη μηχανή αποδίδει την ιδία απόδοση με μια συνδεμένη σε σειρά μηχανή που τρέχει με διπλάσια τάση παροχής ηλεκτρικού ρεύματος.

Το επόμενο σχήμα παρουσιάζει την επίδραση του ρεύματος στις μηχανές δύο φορές της επιτρεπτής τιμής. Αυτό κάνει κακή χρήση της μηχανής επειδή θα προκαλέσει  4  φορές περισσότερη θερμότητα απ' ό,τι θέτοντας το ρεύμα στην φυσιολογική τιμή της. Η πραγματική αύξηση της ροπή στις χαμηλές στροφές είναι αρκετά λιγότερη από διπλή λόγω του μαγνητικού κορεσμού του σιδήρου της μηχανής.

Σχέδιο 7

Αυτό που φαίνεται είναι ότι δεν υπάρχει καμία αύξηση της παραγωμενης δύναμης της μηχανής η οποία φθάνει απλά στη μέγιστη δύναμή της με χαμηλότερη ταχύτητα και όλα αυτά με μια μεγάλη απώλεια λόγω της τετραπλάσιας αύξησης στη θέρμανση της μηχανών.

Συστήνεται το ρεύμα των κινητήρων πάντα να τίθεται στην εκτιμώμενη τιμή ώστε να έχει επίσης και την καλύτερη ομαλότητα με microstep. Η ρύθμιση υψηλότερου ρεύματος μειώνει τη γραμμικότητα της μηχανής και προκαλεί αλλοιώσεις με microstep καθώς και έντονο θόρυβο.

Αυτό που έρχεται με την αύξηση της ισχύς της μηχανής με την αυξανόμενη τάση παροχής ηλεκτρικού ρεύματος είναι αύξηση της θερμότητας. Αυτή η θερμότητα αυξάνεται γρηγορότερα από την παραγωμενη δύναμη και θέτει τελικά τη μέγιστη δύναμη παραγωγής της μηχανής. Δηλαδή, ο περιοριστικός παράγοντας του πόση δύναμη μπορεί να δώσει μια μηχανή καθορίζεται τελικά από το πόση θερμότητα μπορεί ακίνδυνα να διανέμει.