pagină

ştiri

Diferența de performanță a motorului 1: viteză/cuplu/dimensiune

Diferența de performanță a motorului 1: viteză/cuplu/dimensiune

Există tot felul de motoare în lume. Motoare mari și motoare mici. Un motor care se mișcă înainte și înapoi în loc să se rotească. Un motor care la prima vedere nu este evident de ce este atât de scump. Totuși, toate motoarele sunt alese dintr-un motiv. Deci, ce fel de motor, performanță sau caracteristici trebuie să aibă motorul tău ideal?

Scopul acestei serii este de a oferi cunoștințe despre cum să alegeți motorul ideal. Sperăm că vă va fi util atunci când alegeți un motor. Și sperăm că îi va ajuta pe oameni să învețe elementele de bază ale motoarelor.

Diferențele de performanță care vor fi explicate vor fi împărțite în două secțiuni separate, după cum urmează:

Viteză/Cuplu/Dimensiune/Preț ← Elementele pe care le vom discuta în acest capitol
Viteză, precizie/fluiditate/durată de viață și mentenanță/generare de praf/eficiență/căldură
Producție de energie/vibrații și zgomot/contramăsuri pentru evacuare/mediu de utilizare

Motor fără perii BLDC

1. Așteptări de la motor: mișcare de rotație
Un motor se referă, în general, la un motor care obține energie mecanică din energie electrică și, în majoritatea cazurilor, se referă la un motor care obține o mișcare de rotație. (Există și un motor liniar care obține o mișcare dreaptă, dar de data aceasta îl vom omite.)

Deci, ce fel de rotație doriți? Vreți să se rotească puternic ca o bormașină sau vreți să se rotească slab, dar la viteză mare, ca un ventilator electric? Concentrându-ne pe diferența dintre mișcarea de rotație dorită, cele două proprietăți ale vitezei de rotație și cuplului devin importante.

2. Cuplu
Cuplul este forța de rotație. Unitatea de măsură a cuplului este N·m, dar în cazul motoarelor mici, se folosește în mod obișnuit mN·m.

Motorul a fost proiectat în diverse moduri pentru a crește cuplul. Cu cât firul electromagnetic are mai multe spire, cu atât cuplul este mai mare.
Deoarece numărul de înfășurări este limitat de dimensiunea fixă ​​a bobinei, se utilizează sârmă emailată cu un diametru mai mare al sârmei.
Seria noastră de motoare fără perii (TEC) are diametre de 16 mm, 20 mm și 22 mm, precum și 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm, cele 8 tipuri de diametre exterioare de 60 mm. Deoarece dimensiunea bobinei crește și ea odată cu diametrul motorului, se poate obține un cuplu mai mare.
Magneții puternici sunt utilizați pentru a genera cupluri mari fără a modifica dimensiunea motorului. Magneții de neodim sunt cei mai puternici magneți permanenți, urmați de magneții de samariu-cobalt. Cu toate acestea, chiar dacă utilizați doar magneți puternici, forța magnetică se va scurge din motor, iar forța magnetică care se scurge nu va contribui la cuplu.
Pentru a profita din plin de magnetismul puternic, un material funcțional subțire numit placă de oțel electromagnetică este laminat pentru a optimiza circuitul magnetic.
Mai mult, deoarece forța magnetică a magneților de samariu-cobalt este stabilă la schimbările de temperatură, utilizarea magneților de samariu-cobalt poate acționa stabil motorul într-un mediu cu schimbări mari de temperatură sau temperaturi ridicate.

3. Viteză (rotații)
Numărul de rotații al unui motor este adesea denumit „viteză”. Este performanța de câte ori se rotește motorul pe unitatea de timp. Deși „rpm” este folosit în mod obișnuit ca rotații pe minut, este exprimat și ca „min-1” în sistemul SI de unități.

Comparativ cu cuplul, creșterea numărului de rotații nu este dificilă din punct de vedere tehnic. Pur și simplu reduceți numărul de spire ale bobinei pentru a crește numărul de rotații. Totuși, deoarece cuplul scade odată cu creșterea numărului de rotații, este important să se îndeplinească atât cerințele de cuplu, cât și cele de rotație.

În plus, dacă se utilizează la viteze mari, este mai bine să se utilizeze rulmenți cu bile decât rulmenți de alunecare. Cu cât viteza este mai mare, cu atât pierderea rezistenței la frecare este mai mare, cu atât durata de viață a motorului este mai scurtă.
În funcție de precizia arborelui, cu cât viteza este mai mare, cu atât problemele legate de zgomot și vibrații sunt mai mari. Deoarece un motor fără perii nu are nici perii, nici comutator, produce mai puțin zgomot și vibrații decât un motor cu perii (care pune peria în contact cu comutatorul în rotație).
Pasul 3: Dimensiune
Când vine vorba de motorul ideal, dimensiunea motorului este, de asemenea, unul dintre factorii importanți ai performanței. Chiar dacă viteza (rotațiile) și cuplul sunt suficiente, este inutil dacă nu poate fi instalat pe produsul final.

Dacă doriți doar să creșteți viteza, puteți reduce numărul de spire ale firului, chiar dacă numărul de spire este mic, dar dacă nu există un cuplu minim, acesta nu se va roti. Prin urmare, este necesar să găsiți modalități de a crește cuplul.

Pe lângă utilizarea magneților puternici menționați mai sus, este importantă și creșterea factorului de funcționare al înfășurării. Am vorbit despre reducerea numărului de înfășurări ale firelor pentru a asigura numărul de rotații, dar asta nu înseamnă că firul este înfășurat lejer.

Prin utilizarea unor fire groase în loc de reducerea numărului de înfășurări, pot circula cantități mari de curent și se poate obține un cuplu ridicat chiar și la aceeași viteză. Coeficientul spațial este un indicator al cât de strâns este înfășurat firul. Fie că este vorba de creșterea numărului de spire subțiri, fie de reducerea numărului de spire groase, acesta este un factor important în obținerea cuplului.

În general, puterea unui motor depinde de doi factori: fierul (magnetul) și cuprul (înfășurarea).

Motor fără perii BLDC-2

Data publicării: 21 iulie 2023