هوپا، انجمن علم ایران

هدف از گیربکس کاهش، بهبود راندمان موتور است.
به طور معمول در یک موتور توربوفن، توربین و فن با سرعت پایین توسط یک محور توربین محرک مستقیم به هم متصل می شوند که نیاز به توربین کم و فن با سرعت یکسان دارد. در موتورهای دنده ای، گیربکس به فن و توربین اجازه می دهد تا با سرعت مطلوب خود کار کنند. در این حالت، توربین می‌تواند با مراحل و ایرفویل‌های کمتر سریع‌تر کار کند که باعث افزایش راندمان می‌شود. فن می تواند با سرعت کمتر اما با قطر بیشتر کار کند تا مقدار بیشتری هوا را با سرعت کمتری فشار دهد.
یک فرمول ساده برای راندمان پیشرانه این است:
$N = \frac{2}{1 + V_e / V_o}$
جایی که Ve سرعت اگزوز موتور و Vo سرعت هواپیما یا ورودی موتور است.
همانطور که Ve به نقطه ای کاهش می یابد که با سرعت هواپیما برابر می شود، بازده N به 100٪ نزدیک می شود. فن بزرگتر با حرکت آهسته در یک موتور دنده ای اجازه می دهد تا جریان جرم زیادی با سرعت کم داشته باشد که باعث بهبود راندمان می شود. سرعت کم نیز باعث بی صدا شدن فن می شود.
برای افزایش راندمان پیشرانه (بازده کل محصول حاصل از بازده ترمودینامیکی و راندمان پیشرانه توربین گاز است) باید جریان جرم بیشتری را با سرعت کمتری شتاب دهیم: این به قطر فن بزرگتر نیاز دارد. به عنوان مثال ببینید این پاسخ که چگونگی ایجاد نیروی رانش توسط هوای بای پس را توضیح می دهد. فرمول:
$F = \frac{\text{d}}{\text{d}t} p = m \frac{\text{d}}{\text{d}t} v = m \cdot a$
نشان می دهد که افزایش جریان جرمی m برای همان مقدار رانش به شتاب کمتر a نیاز دارد.
این به طور بالقوه می تواند مصرف سوخت را بهبود بخشد، اما محدودیتی وجود دارد، افزایش ناحیه جلو نیز باعث افزایش درگ می شود.
همانطور که در این پاسخ گفته شد، سرعت نوک یک عامل محدود کننده است، بنابراین باید سرعت قرقره را کاهش دهیم. مشکل کاهش سرعت قرقره این است که کار تولید شده در توربین فشار ضعیف (که توسط یک شفت به فن کوپل می شود) به قطر زیاد و مراحل بیشتری نیاز دارد تا توان کافی از گاز برای تامین انرژی فن (بگذریم). در بحث بارگذاری تیغه بسیار فنی است). قطر کم توربین زیاد برای جریان بای پس موتور (چگونه هوای بای پس اطراف آن را بدست می آوریم) چندان مؤثر نیست، بنابراین سرعت قرقره توربین کم فشار افزایش می یابد تا بتوان از قطر کمتری استفاده کرد. این عدم تطابق در سرعت قرقره نیاز به یک راه حل دنده دارد.
توجه داشته باشید که مقادیر بسیار زیادی نیرو از طریق جعبه دنده منتقل می شود، حتی با راندمان بسیار بالا، برای دفع حرارت زیادی نیاز است. ثابت شده است که خلاص شدن از گرمای هدر رفته و بارگذاری زیاد یک کار طراحی بسیار دشوار است.

گیربکس سیاره ای چیست؟
گیربکس سیاره ای ابزاری است که شفت های خروجی و ورودی در یک راستا قرار دارند. یک گیربکس سیاره ای برای انتقال بیشترین گشتاور در فشرده ترین شکل (که به عنوان چگالی گشتاور معرفی می شود) استفاده می شود.
دنده سیاره ای با مونتاژ استوانه ای ذاتی و محورهای درون خطی خود، همیشه به عنوان جایگزین فشرده برای کاهنده های پینیون و دنده معمولی ارائه می شود. این مجموعه‌ها که برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب هستند - از قطارهای برقی بولدوزر گرفته تا پیچ‌گوشتی‌های برقی - زمانی که وزن و فضا در مقابل گشتاور و کاهش نگرانی‌های اصلی هستند، رقبای سنگینی هستند. برای درک کامل عملکرد آنها به جزئیات نیاز داریم. بررسی مکانیک و ساخت گیربکس سیاره‌ای برخی از ویژگی‌های کمتر آشکار را نشان می‌دهد.
هاب شتاب دوچرخه یک نمونه اساسی از سیستم های چرخ سیاره است. آیا تا به حال فکر کرده اید که چگونه می توانید این همه قابلیت و قدرت را در چنین مرکز کوچکی به دست آورید؟ برای هاب سه سرعته از جعبه دنده سیاره ای یک پایه و برای هاب پنج سرعته دو پایه استفاده می شود. هر مجموعه دنده سیاره ای دارای وضعیت کاهش، حالت شتاب و کوپلینگ مستقیم است.
در بحث ریاضی، کمترین میزان کاهش 3:1 و بیشترین آن 10:1 است. دنده خورشیدی در برابر چرخ دنده های سیاره ای با نسبت کمتر از 3 بسیار بزرگ می شود. چرخ خورشیدی خیلی کم می شود و گشتاور در نسبت بیش از 10 کاهش می یابد. نسبت ها معمولاً مطلق هستند، یعنی یک مقدار صحیح.
انواع چرخ دنده های مخروطی
چرا به آن گیربکس سیاره ای می گویند؟
گیربکس سیاره ای اصطلاح خود را به دلیل نحوه حرکت دنده های مختلف در یک مجموعه به دست آورد. ما یک چرخ دنده ماهواره ای (حلقه ای)، یک چرخ دنده خورشیدی (خورشیدی) و دو یا چند چرخ دنده سیاره ای را در یک گیربکس سیاره ای می بینیم. چرخ دنده خورشیدی معمولاً کار می کند و بنابراین چرخ دنده های سیاره ای را که در حامل سیاره پیچ شده اند حرکت می دهد و شفت خروجی را تشکیل می دهد. چرخ دنده های ماهواره ای نسبت به اجزای بیرونی محل ثابتی دارند.
گیربکس سیاره ای
چرا گیربکس سیاره ای نامگذاری شده است
ما همیشه به طور عملی از منظر استفاده از گیربکس های سیاره ای برای کاربردهای صنعتی صحبت می کنیم. به همین دلیل است که ما دنده خورشیدی، شفت ورودی و چرخ دنده های سیاره ای، حامل، شفت خروجی و قسمت ماهواره (یا جزء حلقه) را محفظه می نامیم.
راهنمای نهایی انواع گیربکس
گیربکس سیاره ای چگونه کار می کند؟
یکی از انواع گیربکس تمام مفاهیم مدل‌سازی کاربردهای سروو را برآورده می‌کند که یک بار عمر عملکرد نسبتاً طولانی و نیازهای تعمیر و نگهداری کم را ارائه می‌دهد - گیربکس سیاره‌ای. به این دلیل که گیربکس‌های سیاره‌ای انتقال گشتاور بسیار خوبی را با سفتی مناسب و صدای کم در فضایی فشرده‌تر از سایر دستگاه‌ها ارائه می‌کنند.
چیدمان چرخ دنده ها را می توان با کهکشان راه شیری ما مقایسه کرد، جایی که سیارات به دور خورشید می چرخند، از این رو "گیربکس سیاره ای" نامیده می شود.
همانطور که قبلاً بحث شد، یک چرخ دنده "خورشید" در وسط جعبه دنده سیاره ای وجود دارد که به عنوان یک چرخ دنده مرکزی نیز معرفی می شود. این همیشه قسمت ورودی است. در اطراف بیرون، دو یا چند جزء "سیاره" وجود دارد - یا چرخ دنده های بیرونی. در اطراف قطعات سیاره، یک جزء حلقه وجود دارد که تشکیل را ترکیب می کند. چرخ دنده های سیاره ای توسط یک حامل متصل می شوند که به نوبه خود به شفت خروجی متصل می شود.
طراحی گیربکس سیاره ای نسبتا ساده است، شامل یک چرخ دنده مرکزی خورشیدی، یک حلقه بیرونی (همچنین به عنوان یک چرخ دنده داخلی شناخته می شود زیرا دندانه آن به سمت داخل است)، یک حامل و چرخ دنده های سیاره ای. نیروی ورودی به چرخ دنده خورشیدی منجر به چرخش می شود. توری چرخ دنده های سیاره ای با چرخ دنده خورشیدی دارای استاندارد است و همانطور که دنده خورشیدی بر این اساس می چرخد، چرخ دنده های سیاره ای نیز بر اساس محور خود می چرخند.
چرخ دنده های سیاره ای نیز متناسب با قسمت حلقه است که ثابت است و باعث می شود که قطعات سیاره ای به دور چرخ دنده خورشید بچرخند. حامل چرخ دنده های سیاره ای را در شکل اولیه خود نگه می دارد و شکاف های آنها را تنظیم می کند. با قطعات سیاره ای می چرخد ​​و شفت خروجی را در خود جای می دهد.
گیربکس هلیکال چیست؟
چرخ دنده های سیاره ای: اصول عملیات
چرخ دنده های سیاره ای هسته اصلی مهندسی جدید هستند و در جعبه دنده هایی استفاده می شوند که به همه چیز از دستگاه های اولیه کارخانه گرفته تا سیستم های الکتریکی پیشرفته انرژی می دهند. آرایش ساده یک محرک مرکزی و چرخ دنده ها هزاران سال پیش برای طراحی حرکات سیارات ارائه شد. امروزه طراحان از چرخ دنده های سیاره ای در مواردی استفاده می کنند که به چگالی گشتاور بالا، راندمان عملکردی و دوام نیاز دارند.ty ما در مورد اصول عملکرد، نحوه عملکرد چرخ دنده های سیاره ای و جایی که ممکن است آنها را پیدا کنید بحث می کنیم.
گیربکس سیاره ای
گیربکس سیاره ای: اصول عملیات
در یک گیربکس سیاره ای، بسیاری از دندانه ها به طور همزمان کار می کنند، که کاهش سرعت بالایی را با دنده های نسبتا کوچک و اینرسی کمتری که به سیستم بازتاب می شود، فراهم می کند. داشتن چندین دندان در بار مشترک به قطعات سیاره ای اجازه می دهد تا سطوح بالایی از گشتاور را منتقل کنند. ترکیبی از کاهش سرعت زیاد، اندازه جمع و جور و انتقال گشتاور بالا، گیربکس های سیاره ای را به گزینه ای رایج برای استفاده در فضاهای محدود تبدیل می کند.
راهنمای نهایی انواع گیربکس
مجموعه دنده سیاره ای چیست؟
یک مجموعه چرخ دنده سیاره ای ساده از سه بخش اصلی ساخته شده است:
دنده خورشیدی در مرکز (بخش مرکزی) قرار دارد.
چند چرخ دنده سیاره ای
چرخ دنده حلقه ای (جزء خارجی)
این سه قسمت یک مرحله را در سراسر یک گیربکس سیاره ای طراحی می کنند. ما می توانیم مراحل دو یا سه گانه را برای نسبت های بیشتر ارائه دهیم. گیربکس های سیاره ای را می توان با موتورهای هیدرولیک، موتورهای الکتریکی یا موتورهای احتراقی دیزلی یا بنزینی انرژی داد. برای آشنایی بیشتر با آنها اینجا را کلیک کنید.
گیربکس سیاره ای
مجموعه دنده سیاره ای چیست
بار از چرخ دنده خورشیدی به چندین بخش سیاره ای اعمال می شود که می تواند برای اجرای یک حلقه بیرونی یا یک دوک یا شفت استفاده شود. دنده خورشیدی مرکزی ورودی با گشتاور کم و سرعت بالا می گیرد. این می تواند بسیاری از چرخ دنده های خارجی را اجرا کند که باعث بهبود گشتاور می شود.
مدل پایه یک روش بسیار کارآمد و موثر برای انتقال انرژی از موتور به خروجی است. تقریباً 97٪ از برق ورودی به عنوان یک خروجی ارائه می شود.
گیربکس صنعتی بررسی جامع ویژگی ها، انواع و قابلیت استفاده آن
انواع گیربکس سیاره ای
سه نوع اصلی گیربکس سیاره ای بر اساس عملکرد آنها در دسترس هستند، از جمله چرخ محرک، خروجی شفت و خروجی دوک. در اینجا آنچه آنها هستند و نحوه عملکرد آنها آمده است.
چرخ محرک
گیربکس سیاره ای
انواع گیربکس سیاره ای: چرخ محرک
چرخ دنده خورشیدی قسمت های سیاره ای اطراف را که به یک حامل در یک جعبه دنده سیاره ای متحرک متصل شده اند اجرا می کند. هنگامی که چرخ دنده خورشیدی اجرا می شود، چرخ دنده های سیاره ای چرخ دنده حلقه بیرونی را به گردش در می آورند. چرخ ها را می توان روی محفظه سیستم ترکیب کرد. با اتصال مستقیم چرخ به گیربکس می توان اندازه سیستم را بهینه کرد. گیربکس سیاره ای چرخ محرک را می توان در مواردی تا گشتاور 332000 نیوتن متری استفاده کرد.
خروجی شفت
گیربکس سیاره ای
انواع گیربکس سیاره ای: خروجی شفت رخ دنده خورشیدی قسمت های سیاره ای اطراف را که در یک حامل چرخشی در یک جعبه دنده محرک شفت قرار دارند، اجرا می کند. قسمت حلقه با حامل چرخشی که درایو را به شفت می رساند ثابت نگه داشته می شود. قسمت محفظه سیستم مستقیماً روی دستگاه ثابت می شود و خروجی آن یک شفت چرخشی است. محدوده گیربکس خروجی شفت می تواند خروجی 113000 نیوتن متر را ارائه دهد.
گیربکس کاهشی چیست؟
خروجی اسپیندل
گیربکس سیاره ای
انواع گیربکس سیاره ای: خروجی اسپیندل
گیربکس های سیاره ای خروجی اسپیندل به روشی مشابه به عنوان خروجی شفت عمل می کنند، اگرچه خروجی به صورت فلنج ارائه می شود. انواع سیاره‌ای درایو دوکی را می‌توان در کاربردهایی با گشتاور تا 113000 نیوتن متر استفاده کرد.
گیربکس کرم چیست؟
گیربکس سیاره ای برای چه مواردی استفاده می شود؟
گیربکس سیاره ای را می توان برای اهداف مختلف استفاده کرد. ما مجموعه دنده های سیاره ای را برای استفاده در کیس های صنعتی و موبایل ارائه می دهیم، از جمله:
در یک ربات، برای بهبود گشتاور.
در دستگاه چاپ برای کاهش سرعت غلتک ها
برای موقعیت یابی دقیق
در دستگاه بسته بندی محصولات قابل تکرار
دیفرانسیل
ردیابی درایوها
نوار نقاله
اسلو درایوها
درایوهای بالابر
مخلوط کردن
درایوهای وینچ
پمپ ها
انژکتورهای لوله کویل
مارپیچ و درایوهای حفاری
درایوهای سر کاتر

ساختار گیربکس خورشیدی (سیاره ای) اینطوریه که یک چرخ دنده در مرکز قرار داره و دو یا چند چرخ دنده مانند سیاراتو به طور همزمان به دور این چرخ دندهمرکزی می چرخند. .پس به دلیل درگیری همزمان دو یا چند دنده گیربکس، تحمل بار بیشتری نسبت به گیربکس های حلزونی داره. از دیگر مزایای گیربکس خورشیدی فشردگی اونه امکان مونتاژ در چند سطح باعث ایجاد تغییرات در نسبت در این نوع گیربکس شده است و محدودیتی در نسبت گیربکس های خورشیدی وجود ندارد.
مرکز گیربکس ثابت است و محور چرخ دنده سیاره ای قابل حرکت است.
مجموع چرخ های دنده گیربکس خورشیدی اغلب زمانی مفیده که نسبت سرعت به گشتاور در یک مجموعه فشرده از چرخ دنده ها مورد نیاز باشه. تنش های محرک به تعداد زیادی از دندانه ها اعمال می شود، بنابراین متعادل است و در نتیجه طراحی بادوام دارد. چرخ دنده های خورشیدی می توانند قوی تر از دنده های استاندارد باشند و به دلیل درگیر شدن همزمان دو یا چند دنده، گشتاور بیشتری را منتقل می کنند. در عین حال گیربکس بار بیشتری را نسبت به چرخ دنده های مارپیچ تحمل می کند. مزایای گیربکس های خورشیدی و امکان مونتاژ طبقات بر روی یکدیگر نشان دهنده تغییر نسبت در این گیربکس است و محدودیتی در نسبت چرخش گیربکس های خورشیدی وجود ندارد.
گیربکس سیاره ای چیست؟
گیربکس سیاره ای جعبه دنده ای است که شفت ورودی و شفت خروجی در یک راستا قرار دارند. یک گیربکس سیاره ای برای انتقال بزرگترین گشتاور در فشرده ترین شکل (معروف به چگالی گشتاور) استفاده می شود.
هاب شتاب دوچرخه یک نمونه عالی از مکانیزم چرخ سیاره است: آیا تا به حال فکر کرده اید که چگونه می توانید در چنین توپی کوچکی این همه قدرت و توانایی داشته باشید؟ برای هاب سه سرعته از سیستم دنده سیاره ای یک مرحله ای و برای هاب پنج سرعته 2 مرحله ای استفاده می شود. هر سیستم چرخ دنده سیاره ای یک حالت کاهش، یک جفت مستقیم و یک حالت شتاب دارد.
از نظر ریاضی، کوچکترین نسبت کاهش 3: 1، بزرگترین آن 10: 1 است. در نسبت کمتر از 3، چرخ دنده خورشید در برابر چرخ دنده های سیاره بسیار بزرگ می شود. در نسبت بیشتر از 10 چرخ خورشیدی خیلی کوچک می شود و گشتاور کاهش می یابه. نسبت ها معمولا مطلق هستند یعنی یک عدد صحیح.
انتقال توسط گیربکس سیاره ای (Planetary) :
استفاده از این نوع گیربکس نیز در توربین بادی بسیار رایج است. در این گیربکس از سه نوع چرخ­دنده استفاده می­شود، چرخ­دنده خورشیدی (Sun gear) که در وسط قرار می­گیرد، چرخ­دنده سیاره­ای (Planetary gear) و چرخ­دنده رینگی (Ring gear) که یک چرخ­دنده داخلی (Internal) می­باشد. در شکل زیر نمایی از یک گیربکس سیاره­ای دیده می­شود.
گیربکس این قابلیت را دارد که نسبت دورهای متفاوتی داشته باشد در جدول زیر حالت ها و نسبت دورهای مختلف این نوع گیربکس ارائه شده است.از جمله مزایای گیربکس سیاره ­ای عبارت است از:
تقسیم نیرو روی چرخنده های سیاره ای
کوچکتر شدن حجم گیربکس
کاهش لغزش بین دنده های حلقه و سیاره و در نتیجه کاهش فرسایش
افزایش راندمان نسبت به دیگر گیربکس ها
نسبت دورهای متفاوت
از جمله قابلیت این نوع گیربکس نسبت دور بالای آن می­باشد. به عنوان مثال مدل RA810/25520 با نسبت دور 1 به 2552 می باشد.
جعبه‌دنده یا همان گیربکس معمولا در یک توربین بادی برای افزایش سرعت دورانی روتور از یک سرعت کم به یک سرعت بالا برای مورد استفاده قرار گرفتن ژنراتور می باشد. این نسبت تغییر سرعت به طور معمول و متداول حدود 90 : 1 با نرخ وردی 16.7rpm از روتور، و نرخ خروجی 1500 rpm برای ژنراتور است .
برای داشتن یک درک بهتر از گشتاور حاصل از روتور یک توربین 1.5 مگاواتی را در نظر بگیرید. 1.5 مگاوات = 2011 اسب بخار
اگر مقدار سرعت چرخش روتور را 15rpm در نظر بگیریم. رابطه بین گشتاور و سرعت معادله ای به صورت زیر می باشد
Php = ωT / 5,252در این رابطه Php توان بر حسب اسب بخار می باشد ، ω سرعت چرخشی روتور می باشد، T گشتاور بر حسب (lb-ft) می باشد و مقدار 5,252 نیز یک فاکتور تبدیل است.
حل معادله بالا گشتاور را به ما می دهد:
T = 5,252 Php/ ω
بنابراین گشتاور ورودی به گیربکس ما از رابطه بالا برابر است با 700,000 ft-lb ، البته می دانیم که توربین ما در مدت زمان کمی از کار خود به این مقدار ماکزیمم می رسد.
گفتم تا حدی مفهوم بار (لود) بر روی گیر بکس را ببفهمیم. طراحی گیربکس با مقدار لود سر و کار دارد. برای اندازه گیری لحظه ای مقدار بار بر روی گیربکس از سنسور هایی استفاده می شود که در بازه زمانی کوتاهی به صورت مرتب مقدار لود را اندازه گیری می کنند. همچنین دقت داشته باشید که بر اثر بارگزاری های مختلف و افزایش و کاهش دما، گاها شفت ها و بیرینگ ها دچار خرابی می شوند و باعث ایجاد لود های اضافی بر روی گیربکس می شوند. همه این اتفاق ها در سمت گیربکس و ژنراتور نیز ممکن است اتفاق بیافتد. به همین خاطر اگر زمانی گیربکس خراب شد، توربین به طور کامل متوقف می شود و سپس گیربکس را تعمیرو یا تعویض می کنند..I hope I have helped you in understanding the question. Roham Hesami, seventh semester
aerospace engineering

رهام حسامی ترم هفتم مهندسی هوافضا
[/quote]

یک ترکیب معمولی موتور DC / دنده سیاره ای را تصور کنید.
آیا فکر من درست است:
فرض کنید روی یک سطح بدون اصطکاک جرمی 100 کیلوگرمی دارید. شفت خروجی گیربکس دارای بازوی 0.10 متری است که با آن جرم را فشار می دهید. (یعنی به صورت خطی چند اینچ). شما می خواهید جرم را با سرعت 0.1 m/s2 شتاب دهید.
آیا این بدان معناست که نیروی 10 نیوتن (یعنی 100 در 0.1) و بنابراین گشتاور 1 نیوتن متر (10 در 0.1) نیاز دارد؟
اگر این درست است، و بگویید بعد از گیربکس، اسپیندل واقعاً 1 نیوتن می دهد. این یک موتور 6000 دور در دقیقه و یک گیربکس 100:1 است.اسپیندل موتورها دارای چند ویژگی هستند که در موتورهای معمولی این موارد مشاهده نمی شود. اولین مورد سنکرون بودن شفت روتور آنها می باشد
در واقع، آیا این بدان معناست که خود موتور واقعاً "1 نیوتن متر" را ارائه می دهد ... گیربکس "مهم نیست"؟
یا اگر اسپیندل خروجی واقعاً "1 نیوتن متر" ارائه می کند، آیا این بدان معناست که موتور برای خرید 1/100 = 10 میلی نیوتن متر است؟
{یعنی 10 میلی نیوتن متر ... 0.01 نیوتن متر!}
رقم بسیار پایین به نظر می رسد، اما من احتمالا اشتباه می کنم.
فرض کنید روی یک سطح بدون اصطکاک جرمی 100 کیلوگرمی دارید. شفت خروجی گیربکس دارای بازوی 0.10 متری است که با آن جرم را فشار می دهید. (یعنی به صورت خطی چند اینچ). شما می خواهید جرم را با سرعت 0.1 m/s2 شتاب دهید.
آیا این بدان معناست که نیروی 10 نیوتن (یعنی 100 در 0.1) و بنابراین گشتاور 1 نیوتن متر (10 در 0.1) نیاز دارد؟
F=m∗a، پس بله، نیرویی برابر با 10 نیوتن نیاز دارد. و T=F∗L، بنابراین بله، در این مورد با 1Nm مطابقت دارد. تا اینجای کار خیلی خوبه.اگر درست است [اینطور است!]، و بگویید بعد از گیربکس، اسپیندل واقعاً 1 نیوتن متر می دهد. این موتور 6000 دور در دقیقه و گیربکس 100:1 است.در واقع، آیا این بدان معناست که خود موتور واقعاً "1 نیوتن متر" را ارائه می دهد ... گیربکس "مهم نیست"؟
نه. در مورد گیربکس مهم است. در این مثال، شما یک موتور 6000 دور در دقیقه دارید که مربوط به سرعت شافت خروجی 60 دور در دقیقه است، و اگر گیربکس را تغییر دهید، 1 نیوتن متر است، این دو مقدار خروجی متناسب با آن متفاوت خواهند بود. یعنی می توانید 30 دور در دقیقه، و 2 نیوتن متر، یا 120 دور در دقیقه، و 0.5 نیوتن متر داشته باشید. از نظر تئوری
یا اگر اسپیندل خروجی واقعاً "1 نیوتن" را ارائه می دهد، آیا این بدان معناست که موتور مورد نظر برای خرید دارای رتبه 1/100 = 10 mNm است؟بله این درست است. موتور واقعی، قبل از گیربکس، باید حدود 10mNm تولید کند
رقم بسیار پایین به نظر می رسد، اما من احتمالا اشتباه می کنم.
بله، اشتباه میکنم، آنقدرها هم کم نیست. در اینجا اولین برگه داده ای است که برای یک موتور 12 ولتی 6000 دور در دقیقه یافتم که گشتاور را در حداکثر بازده 16.5 میلی نیوتن متر ذکر می کند.
این ما را به یک نکته مهم می رساند - راندمان موتور و حداکثر توان خروجی و غیره با تغییر سرعت اسپیندل (موتور) تغییر می کند - باید مطمئن شوید که جعبه طراحی شما به طور مناسب تنظیم شده است تا در درجه اول نزدیک به حداکثر نقطه بازدهی در صورت امکان کار کند...I hope I have helped you in understanding the question. Roham Hesami, seventh semester
aerospace engineering

رهام حسامی ترم هفتم مهندسی هوافضا
[/quote]

قرار دادن انرژی مکانیکی به مراتب بیشتر از بار الکتریکی آن در ژنراتور
جالب است که چگونه دیروز مدت زیادی از روز در مورد این سوال فکر می کردمآیا یک ژنراتور القایی 3 فاز با خودش مبارزه می کند. چرخش؟. بنابراین، تصمیم گرفتم سوال مرتبط خود را اینجا بپرسم.
من می دانم که یک ژنراتور با چرخش خود مبارزه می کند، اما چیزی که در تعجبم این است: فرض کنید من انرژی مکانیکی بسیار بیشتری را نسبت به بار الکتریکی آن به ژنراتور وارد می کنم. آن وقت قرار است چه اتفاقی بیفتد؟ این سناریو را تصور کنید: ما یک ژنراتور 1KW داریم که به یک لامپ 100W و یک وات متر متصل است. ژنراتور دارای یک لنگ است. اگر من حدود 110 وات انرژی مکانیکی روی میل لنگ بگذارم، وات متر به من می گوید که ژنراتور لامپ من را با حدود 100 وات انرژی تامین می کند. (با فرض 10 درصد ضرر.)
اما اکنون فرض کنید که من قدرت بسیار بیشتری را در میل لنگ قرار داده ام. فرض کنید من به علامت 1KW نزدیک می شوم. (بدون اینکه به آن برسم یا از آن فراتر بروم، تا ژنراتور من را نسوزاند.) این همه انرژی اضافی کجا خواهد رفت؟
و یک چیز دیگر: اگر به طور تصادفی پاسخ این باشد که ژنراتور فقط 110 وات انرژی مکانیکی در برابر میل لنگ مقاومت می کند، بنابراین قرار دادن 1 کیلو وات انرژی غیرممکن خواهد بود و من فقط میل لنگ را آنقدر سریع می چرخانم که یا به من می رسم. حد خود را در مورد سرعت چرخش من، یا اینکه ژنراتور به دلیل نیروی گریز از مرکز متلاشی می شود، لطفاً به من پاسخ دهید: آیا می توان ژنراتوری ساخت که مقاومت لازم را در برابر نیروی مکانیکی که آن را به حرکت در می آورد، ارائه دهد تا ژنراتور فقط به اندازه بار الکتریکی خود انرژی مکانیکی مصرف می کند؟
بگذارید دلیل سوالم را به شما بگویم تا در صورت نیاز، زمینه بیشتری برای پاسخ به این سوال داشته باشید: من در مورد امکان ذخیره انرژی در یک آرایش مکانیکی مانند یک سیم پیچ فکر می کردم. بنابراین، در روزهای بادخیز، زمانی که مولد برق آسیاب بادی من انرژی مازادی برای دادن دارد، انرژی مازاد را به موتوری هدایت می‌کنم که یک سیم پیچ بسیار بزرگ را می‌پیچد، در حالی که در روزهای بدون باد اجازه می‌دهم سیم‌پیچ به آرامی باز شود و ژنراتور را به حرکت درآورد. . (البته یک چرخ دنده بین سیم پیچ و ژنراتور وجود دارد، به طوری که سیم پیچ خیلی آهسته باز می شود، در حالی که ژنراتور سریع می چرخد.) اکنون سیم پیچ مقدار معینی انرژی مکانیکی در خود ذخیره می کند و خواهد شد. می خواهم همیشه همان مقدار گشتاور را به ژنراتور اعمال کنم، صرف نظر از اینکه خانوار من چقدر انرژی نیاز دارد. بنابراین، می‌خواستم بدانم که آیا می‌توان کاری برای جلوگیری از باز شدن بی‌ضروری سیم‌پیچ انجام داد، به غیر از اعمال شکستگی روی آن. (راه حلی که به نظر من خیلی بد به نظر می رسد.) البته ایده آل این است که ژنراتور به خودی خود بتواند در برابر باز شدن سیم پیچ به گونه ای مقاومت کند که تمایل سیم پیچ به چرخش منهای مقاومت ژنراتور اصلاً مقاومت کند. برابر نیروی دقیق لازم برای چرخاندن ژنراتور برای تولید مقدار دقیق انرژی مورد نیاز بار آن است. اما من نمی دانم که آیا این امکان الکتریکی وجود دارد یا خیر.
بسیار خوب، معلوم می شود که پاسخ سوال اول به صورت پررنگ این است که جمله بلافاصله پس از آن چه چیزی را پیش بینی می کند، (همونی که می گوید: "و یک چیز دیگر: اگر به طور تصادفی پاسخ ...") سوال واقعی پس از آن به سوال دوم به صورت پررنگ تبدیل می شود. متأسفانه این موضوع بی پاسخ ماند. داشتم به آن فکر می‌کردم و به چیزی رسیدم که با توجه به درک ساده‌ای که از الکتریسیته و الکترومغناطیس داشتم (فقط ممکن است) دلیلی بر این باشد که دستیابی به آنچه به دنبال آن هستم ممکن است، پس اجازه دهید آن را توضیح دهم، و شما به من بگویید که آیا درست است
فرض کنید من نه تنها یک ژنراتور را به سیم پیچ، بلکه یک موتور جداگانه را وصل می کنم. (این کار را به هر حال برای اینکه بتوانم سیم پیچ را در زمانی که آسیاب بادی من انرژی اضافی دارد انجام دهم.) حالا فرض کنید سیم پیچ آنقدر انرژی مکانیکی در آن ذخیره شده است که بخواهد آنقدر گشتاور به ژنراتور من وارد کند. که می تواند 10 کیلو وات تولید کند در حالی که من فقط به 110 وات نیاز دارم. بنابراین، فرض کنید که من 9890 وات اضافی را به موتور هدایت می کنم، که با گشتاور سیم پیچ مقابله می کند. آیا در آن صورت کل این سیستم به تعادل نمی رسد؟ آیا سیم پیچ با سرعتی باز نمی شود که مطابق با تعداد وات مورد نیاز لامپ باشد، به علاوه حدود 10 درصد آن برای تلفات ژنراتور، به علاوه حدود 10 درصد از 10 کیلووات برای تلفات موتور؟ بنابراین، آیا من به جای کل 10 کیلووات، حدود 1.1 کیلووات انرژی مکانیکی ذخیره شده در سیم پیچ را از دست نمی دهم؟
و یک سوال دیگر: اگر پاسخ این سوال مثبت است، آیا می توان دستگاه واحدی داشت که هم به عنوان ژنراتور و هم به عنوان موتور عمل کند و این رفتار را بدون نیاز به داشتن ژنراتور و موتور به عنوان دستگاه های جداگانه انجام دهد؟
اگر شما یک بار الکتریکی 100 وات دارید و 100 وات به اضافه تلفات راندمان، مثلاً 110 وات، به ژنراتور رانده می‌شوید، همه چیز در حالت تعادل قرار می‌گیرد و 100 وات از توان ورودی مکانیکی به الکتریسیته و 10 وات دیگر برق ورودی مکانیکی تبدیل می‌شود. با ضرر خورده شدن
اکنون به طور ناگهانی 1 کیلو وات قدرت مکانیکی را وارد دستگاه کنید. در آن لحظه، قبل از اینکه سرعت چرخش تغییر کند، بار الکتریکی 100 وات همچنان همان بار مکانیکی را به محرک اصلی ارائه می کند. چیزها در تعادل نخواهند بود و سرعت چرخش ماشین شتاب می گیرد. بسته به شرایط، این ممکن است بار الکتریکی را افزایش دهد یا نه. مطمئناً ولتاژ تولید شده بالا می‌رود و هر بار مقاومتی ساده، نیروی بیشتری را جذب می‌کند، اما شاید تنظیمی داشته باشید که بار دقیقاً 100 وات بکشد.
بنابراین فرض کنید که بار دقیقاً 100 وات ادامه دارد. پس 900 وات نیروی مکانیکی اضافی کجا می رود؟ سرعت ماشین باید افزایش یابد تا زمانی که تلفات با قدرت حرکت مکانیکی برابری کند. بنابراین بسیار سریع می چرخد، افزایش قدرت منجر به افزایش اصطکاک در یاتاقان ها، کاهش باد ناشی از قطعات چرخان، جریان های گردابی در مغناطیسی (و بدون شک چند مورد دیگر که در حال حاضر فراموش کرده ام)، هیچ یک از که مطلوب هستند.
متوجه خواهید شد که بدون تجاوز از امتیاز الکتریکی دستگاه، به سرعت از امتیازات مکانیکی آن فراتر می‌روید، یعنی احتمالاً مدت‌ها قبل از رسیدن به 1000 وات، سرعت چرخش چندین برابر سرعت پیشنهادی خواهد بود و احتمالاً خرابی فاجعه‌باری در پی خواهد داشت. توجه داشته باشید که می توانید این کار را بدون هیچ بار الکتریکی روی ژنراتور انجام دهید.برق تغذیه شده به ژنراتور برابر با توان دریافتی از ژنراتور است. دومی شامل گرما یا انرژی مکانیکی (به عنوان مثال ارتعاش) است.
بنابراین هر نیروی اضافی به گرما یا انرژی مکانیکی تبدیل می شود که ممکن است منجر به تخریب ژنراتور شود.
اما در نظر بگیرید که قرار دادن انرژی بیشتر در ژنراتور چندان آسان نیست، زیرا اگر بار الکتریکی کافی نباشد، مقاومت مکانیکی (گشتاور) کاهش می یابد. بنابراین اگر واقعاً می خواهید انرژی بیشتری را به ژنراتور اختصاص دهید، باید RPM را بیشتر و بیشتر افزایش دهید، که باعث افزایش اصطکاک (--> گرما) و انرژی مکانیکی (ارتعاش) در ژنراتور می شود. هر دو در نهایت منجر به از بین رفتن ژنراتور می شوند...I hope I have helped you in understanding the question. Roham Hesami, seventh semester
aerospace engineering

رهام حسامی ترم هفتم مهندسی هوافضا
[/quote]