Elementele pe care le vom discuta în acest capitol sunt:
Viteză, precizie/fluiditate/durată de viață și mentenanță/generare de praf/eficiență/căldură/vibrații și zgomot/contramăsuri pentru evacuare/mediu de utilizare
1. Girostabilitate și precizie
Când motorul este acționat la o turație constantă, acesta va menține o turație uniformă în funcție de inerție la turație mare, dar va varia în funcție de forma miezului motorului la turație mică.
Pentru motoarele fără perii cu fante, atracția dintre dinții cu fante și magnetul rotorului va pulsa la viteze mici. Cu toate acestea, în cazul motorului nostru fără perii și fără fante, deoarece distanța dintre miezul statorului și magnet este constantă pe circumferință (ceea ce înseamnă că magnetorezistența este constantă pe circumferință), este puțin probabil să se producă ondulații chiar și la tensiuni mici. Viteză.
2. Durata de viață, mentenabilitatea și generarea de praf
Cei mai importanți factori atunci când se compară motoarele cu perii și cele fără perii sunt durata de viață, mentenanța și generarea de praf. Deoarece peria și comutatorul intră în contact reciproc atunci când motorul cu perii se rotește, piesa de contact se va uza inevitabil din cauza frecării.
Prin urmare, întregul motor trebuie înlocuit, iar praful cauzat de uzură devine o problemă. După cum sugerează și numele, motoarele fără perii nu au perii, deci au o durată de viață mai bună, sunt mai ușor de întreținut și produc mai puțin praf decât motoarele cu perii.
3. Vibrații și zgomot
Motoarele cu perii produc vibrații și zgomot din cauza frecării dintre perie și comutator, în timp ce motoarele fără perii nu. Motoarele fără perii cu fante produc vibrații și zgomot din cauza cuplului fantei, dar motoarele cu fante și motoarele cu cupă goală nu.
Starea în care axa de rotație a rotorului deviază de la centrul de greutate se numește dezechilibru. Când rotorul dezechilibrat se rotește, se generează vibrații și zgomot, iar acestea cresc odată cu creșterea vitezei motorului.
4. Eficiență și generare de căldură
Raportul dintre energia mecanică de ieșire și energia electrică de intrare reprezintă randamentul motorului. Majoritatea pierderilor care nu se transformă în energie mecanică se transformă în energie termică, ceea ce va încălzi motorul. Pierderile motorului includ:
(1). Pierdere în cupru (pierdere de putere datorată rezistenței înfășurării)
(2). Pierdere de fier (pierdere prin histerezis la miezul statorului, pierdere prin curenți turbionari)
(3) Pierderi mecanice (pierderi cauzate de rezistența la frecare a rulmenților și periilor și pierderi cauzate de rezistența aerului: pierderi de rezistență la vânt)
Pierderea de cupru poate fi redusă prin îngroșarea firului emailat pentru a reduce rezistența la înfășurare. Cu toate acestea, dacă firul emailat este făcut mai gros, înfășurările vor fi dificil de instalat în motor. Prin urmare, este necesar să se proiecteze o structură de înfășurare potrivită pentru motor prin creșterea factorului de ciclu de funcționare (raportul dintre conductor și aria secțiunii transversale a înfășurării).
Dacă frecvența câmpului magnetic rotativ este mai mare, pierderea de fier va crește, ceea ce înseamnă că mașina electrică cu viteză de rotație mai mare va genera multă căldură din cauza pierderii de fier. În cazul pierderilor de fier, pierderile prin curenți turbionari pot fi reduse prin subțierea plăcii de oțel laminate.
În ceea ce privește pierderile mecanice, motoarele cu perii au întotdeauna pierderi mecanice datorită rezistenței la frecare dintre perie și comutator, în timp ce motoarele fără perii nu au. În ceea ce privește rulmenții, coeficientul de frecare al rulmenților cu bile este mai mic decât cel al rulmenților de alunecare, ceea ce îmbunătățește eficiența motorului. Motoarele noastre utilizează rulmenți cu bile.
Problema cu încălzirea este că, chiar dacă aplicația nu are o limită a căldurii în sine, căldura generată de motor va reduce performanța acestuia.
Când înfășurarea se încălzește, rezistența (impedanța) crește și curgerea curentului devine dificilă, ceea ce duce la o scădere a cuplului. Mai mult, când motorul se încălzește, forța magnetică a magnetului va fi redusă prin demagnetizare termică. Prin urmare, generarea de căldură nu poate fi ignorată.
Deoarece magneții de samariu-cobalt au o demagnetizare termică mai mică decât magneții de neodim din cauza căldurii, magneții de samariu-cobalt sunt aleși în aplicații în care temperatura motorului este mai mare.
Data publicării: 21 iulie 2023
