Um die Frage "Warum nicht einen größeren Motor verwenden?" Zu beantworten, bin ich ein High-School-Mentor für ein FTC-Roboterteam (First Tech Challenge) mit einem gewissen Hintergrund in Bezug auf weiche Mechanik / Hardware. Sie sind etwas eingeschränkt in dem, was sie benutzen dürfen, insbesondere Motoren. Bis zu 8x 12-V-Gleichstrommotoren (1,5 ft-lb), max.
In diesem Jahr stießen sie auf das Problem, mehr Hubkraft zu benötigen, bei der das Getriebe Abhilfe schaffen könnte. Der benötigte Auftrieb kostete jedoch viel Geschwindigkeit, was in einem sehr kurzen Wettbewerb (~ 2 Minuten) ein kostspieliger Kompromiss war es gab ein Bedürfnis, häufig auf und ab zu gehen.
Möglichkeiten, die ich in Betracht gezogen habe (und mit denen ich mich noch nicht herumschlagen konnte, aber ich versuche, besser als ich selbst zu recherchieren und Input von Ingenieuren zu erhalten.)
- Zwei Motoren, die direkt das gleiche Zahnrad auf der Welle antreiben, scheinen die erste offensichtliche Antwort zu sein, sind jedoch fehleranfällig (verrutschen und möglicherweise schleifen).
- Zwei Motoren treiben zwei separate Riemenscheiben auf der angetriebenen Welle an, die theoretisch ohne Probleme mit dem Blockieren des Getriebes an Leistung gewinnen sollten.
Ich plane, die Kinder experimentieren und testen zu lassen, aber da meine ME-Erfahrung extrem schwach ist, bitte ich um Input.
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Antworten:
Ein Differential ist ein mechanisches Gerät, das genau das tut, was Sie vorschlagen. Dadurch können sich die beiden Motoren leicht unterschiedlich schnell drehen und gleichzeitig die Leistung kombinieren. Die häufigste Verwendung eines Differentials ist der Antriebsstrang eines Automobils, bei dem beide Räder von einem Motor angetrieben werden, während sich die Räder immer noch mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, dh im umgekehrten Sinne zu der von Ihnen gewünschten Anwendung verhalten .
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Während ein mechanisches Differential macht, was Sie verlangen, brauchen Sie es nicht wirklich.
Sie können zwei identische Elektromotoren auf derselben Welle miteinander verbinden. Es gibt kein "Verrutschen der Synchronisation", da es überhaupt keine Synchronisationsprobleme gibt. Treiben Sie die beiden Motoren gleich an und beide entwickeln nahezu das gleiche Drehmoment. Einer hat etwas mehr Drehmoment als der andere, aber die beiden Drehmomente addieren sich noch. Ein kleines Missverhältnis schadet nicht.
Im schlimmsten Fall fährt man einen Motor voll und den anderen gar nicht. Der nicht angetriebene Motor bringt nur eine geringe Reibungsbelastung auf die Welle, solange die elektrischen Verbindungen offen bleiben. Solange Sie jeden Motor so stark antreiben, dass er sich ohne Last mit dieser Wellendrehzahl dreht, wird er nichts verlangsamen. Sie müssten die beiden Motoren erheblich unterschiedlich antreiben, damit einer das Drehmoment auf die Welle überträgt, während der andere den Luftwiderstand erhöht.
Dies setzt voraus, dass Sie keinen geschlossenen Regelkreis haben, der versucht, die Motordrehzahl zu regeln. Solange Ihre Steuerung nur die effektive äquivalente Spannung ändert, die der Motor sieht, ist die direkte Verbindung der beiden Motoren in Ordnung.
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Die Kopplung zweier Motoren war früher ein Problem. Sie würden die beiden ausgleichen, indem sie die Stromaufnahme zwischen ihnen und das Gleichgewicht überwachen. Die Kopplung zweier Motoren ist mit dem Aufkommen digitaler Antriebe, die sich gegenseitig koppeln können, kein Problem mehr. Dies löst die alte Kupplung zweier Wellen mit einer Hubwelle.
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