-
-
WhatsApp
Что считается двигателем низкого напряжения?
2025-09-26
На этот вопрос сложно ответить: Директива по низкому напряжению определяет низкое напряжение в диапазоне от 50 до 1000 В переменного тока или от 120 до 1500 В постоянного тока, что основано на напряжении сети, используемой для питания электрической системы, и связано с конкретными правилами МЭК по безопасности и риску поражения электрическим током и искрения. Однако, когда низковольтные двигатели обсуждаются в контексте серводвигателей, низковольтное напряжение в первую очередь относится к устройствам с питанием от аккумуляторных батарей. В то время как стандартные промышленные бесщёточные двигатели обычно работают при напряжении 120–480 В переменного тока, низковольтные серводвигатели оптимизированы для напряжений в диапазоне 24–96 В постоянного тока. По определению, напряжения в этом диапазоне относятся МЭК к категории сверхнизкого напряжения (ELV).
Что делает двигатель низковольтным?
Серводвигатель питается от преобразователя, работающего от источника переменного или постоянного тока. Два параметра двигателя определяют его характеристики скорости и крутящего момента: противо-ЭДС (Kb), измеряемая в вольтах/тыс. оборотов в минуту, и чувствительность к крутящему моменту (Kt), измеряемая в Н·м/А. Скорость двигателя напрямую зависит от приложенного напряжения, а крутящий момент двигателя напрямую зависит от приложенного тока. Эти две характеристики напрямую зависят от количества витков провода в обмотках двигателя, при этом обмотка двигателя обычно оптимизируется под напряжение, предусмотренное для данного применения. Двигатель может работать при напряжениях вплоть до своего максимального номинального значения, которое определяется системой изоляции, используемой в конструкции двигателя.
Пример: двигатель с номинальной частотой вращения 2000 об/мин и номинальным крутящим моментом 5 Н·м будет использовать обмотки с 10 витками на катушку, рассчитанные на напряжение 170 В постоянного тока и ток 10 А. Если бы этот двигатель питался от 85 В постоянного тока и обмотки не регулировались, он смог бы развивать скорость только 1000 об/мин при крутящем моменте 5 Н·м (при условии, что при более низком напряжении ток будет таким же). Для работы с той же мощностью при более низком напряжении обмотки двигателя следует уменьшить, уменьшив количество витков (5 витков на катушку), чтобы достичь скорости 2000 об/мин при 85 В постоянного тока. Однако это изменяет характеристики чувствительности двигателя к крутящему моменту, и для достижения крутящего момента 5 Н·м при 2000 об/мин при 85 В постоянного тока потребуется ток 20 А.
Рассмотрим типичные приложения с питанием от аккумуляторных батарей, такие как дистанционно управляемые аппараты (ROV) или робототехника, где используется напряжение от 24 до 96 В постоянного тока. Серводвигатель должен иметь обмотки, оптимизированные для работы в точке нагрузки при определённом приложенном напряжении и доступном токе. Эти приложения идеально подходят для низковольтных двигателей, поскольку обычно требуются более низкие скорости и более высокий крутящий момент. Однако низковольтный двигатель может быть применён и для работы на более высоких скоростях, если обмотки двигателя оптимизированы для эффективной работы при номинальной скорости, крутящем моменте, доступном напряжении и токе.
