TT馬達測試器 轉速功率轉矩

TT馬達測試器 轉速功率轉矩

TT馬達是一種由130馬達經過齒輪調整轉速後的一種減速馬達,
多用在智慧車的小製作上,不同的齒輪比會有不同的轉速,
和顏色無直接關係,齒輪是在內部,所以外觀看不出差異,圖↓TT1.jpg

基本上轉速越高轉矩越低,就像汽車低速爬坡檔有力但轉速慢,
而跑車高速轉但無法載重爬坡力低,
超過齒輪馬達的載重就會造成齒輪崩壞或馬達線圈燒斷,
製作了一個測試轉速及耗電流的設備,圖↓TT馬達測試器.jpg

Arduino UNO
測速光電感應模塊
高電平繼電器
指針式電流表
電壓表
18650供電
馬達加葉片
開關,線材,機構

 
#include <SCoop.h>
bool _ABVAR_1_BTS= false ;
bool _ABVAR_2_BTL= false ;
int _ABVAR_3_count = 0 ;

void setup()
{
  pinMode( 2 , INPUT); //P2入光電計數器訊號
  Serial.begin(9600);
  mySCoop.start();
  pinMode( 7 , OUTPUT); //P7出高電繼電器控制
}

void loop()
{
  _ABVAR_1_BTS = digitalRead(2) ;
  if (( ( _ABVAR_1_BTS ) != ( _ABVAR_2_BTL ) ))
  {
    if (( ( _ABVAR_1_BTS ) == ( HIGH ) ))
    {
      _ABVAR_3_count = ( _ABVAR_3_count + 1 ) ;
      Serial.print(_ABVAR_3_count);
      Serial.println();
    }
  }
  _ABVAR_2_BTL = _ABVAR_1_BTS ;
  delay( 10 );
  yield();
}

defineTaskLoop(scoopTask2)
{
  digitalWrite( 7 , HIGH );
  delay( 60000 );
  digitalWrite( 7 , LOW );
  delay( 60000 );
  _ABVAR_3_count = 0 ;
}

上傳程式,先馬達電源供電開關,開啟電腦的監控視窗後,
會自動啟動繼電器計時,電流表通電到馬達轉動,
葉片觸發感應器,訊號回傳至UNO計數,
60秒後繼電器跳停,馬達停止,於電腦上讀數約120,
除3葉片訊號即每分鐘40轉=40RPM
圖↓200527.jpg
影片

共TT馬達3種測得
120/3=40RPM=齒輪比200
180/3=60RPM=齒輪比120
460/3=153RPM=齒輪比48

用指針電流表,因為馬達啟動瞬間與空載的耗電流不同,
電子式無法測得瞬間的電流值,

該電壓表是5v以上用的,加上電表耗電所以顯示會低約0.2v,
測18650電池,馬達未通電約4~3.7v,轉動後會有壓降,
電池耗電會影響馬達轉速,可改換變壓器供應DC5v,
或再另加降壓板調壓馬達需求的電壓,

電科同學可找翻課本資料公式
w=2Pi*RPM/60,
角速率=2*3.14*轉速/60秒
將以上測得數據40RPM帶入
2*3.14*40/60=4.19弳度/秒

以及另一公式
T=P*E/w
轉矩=功率*效能/角速率
一般忽略馬達效能
將馬達測得0.1A*3.8V=0.38瓦,得耗功率P
將上公式算出的角速率4.19帶入
0.38/4.19=0.091轉矩單位牛頓-公尺(N-m)

一般小馬達標示單位多為Kgf-cm
1N-m=10.1972Kgf-cm
網上有很多轉矩換算網頁
https://www.orientalmotor.com.tw/om/support_tool_tw/torque/
將0.091N-m轉換成0.9279Kgf-cm
找到資料由功率和轉速可得轉矩
即3.8v時的空轉速40RPM,轉矩0.93Kgf-cm
另需再測試堵轉數據再套公式得最大轉矩


公式簡化為

N-m=((A*V)/(6.28*RPM))*60

多種單位換算
1N牛頓=102g
1Kg=9.8N
1Kg=1Kgf(f為在地球質量加速度單位接近1)
1Kg-m=9.8N-m
1N-m=0.102Kg-m
1N-m=10.2Kg-cm=10.2Kgf-cm






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