Položky, o kterých budeme v této kapitole diskutovat, jsou:
Přesnost rychlosti/hladkost/životnost a udržovatelnost/vytváření prachu/účinnost/teplo/vibrace a hluk/protiopatření ve výfuku/prostředí použití
1. Gyrostabilita a přesnost
Když je motor poháněn stálou rychlostí, bude udržovat rovnoměrnou rychlost podle setrvačnosti při vysoké rychlosti, ale bude se měnit podle tvaru jádra motoru při nízké rychlosti.
U štěrbinových bezkomutátorových motorů bude přitažlivost mezi štěrbinovými zuby a magnetem rotoru pulzovat při nízkých rychlostech.V případě našeho bezkartáčového bezštěrbinového motoru je však nepravděpodobné, že by vzdálenost mezi jádrem statoru a magnetem byla po obvodu konstantní (to znamená, že magnetorezistence je konstantní po obvodu), je nepravděpodobné, že by vznikaly vlnky i při nízkém napětí.Rychlost.
2. Životnost, udržovatelnost a tvorba prachu
Nejdůležitějšími faktory při porovnávání kartáčových a bezkomutátorových motorů jsou životnost, udržovatelnost a tvorba prachu.Protože se kartáč a komutátor při otáčení motoru kartáče vzájemně dotýkají, kontaktní část se nevyhnutelně opotřebuje třením.
V důsledku toho je třeba vyměnit celý motor a problémem se stává prach způsobený úlomky opotřebení.Jak název napovídá, bezkartáčové motory nemají žádné kartáče, takže mají lepší životnost, udržitelnost a produkují méně prachu než kartáčované motory.
3. Vibrace a hluk
Kartáčované motory produkují vibrace a hluk v důsledku tření mezi kartáčem a komutátorem, zatímco bezkomutátorové motory ne.Drážkové bezkomutátorové motory produkují vibrace a hluk v důsledku štěrbinového krouticího momentu, ale štěrbinové motory a motory s dutou miskou nikoli.
Stav, kdy se osa otáčení rotoru odchýlí od těžiště, se nazývá nevyváženost.Když se nevyvážený rotor otáčí, vznikají vibrace a hluk, které se zvyšují s rostoucí rychlostí motoru.
4. Účinnost a výroba tepla
Poměr výstupní mechanické energie ke vstupní elektrické energii je účinnost motoru.Většina ztrát, které se nestanou mechanickou energií, se stane tepelnou energií, která zahřeje motor.Ztráty motoru zahrnují:
(1).Ztráta mědi (ztráta výkonu v důsledku odporu vinutí)
(2).Ztráta železa (ztráta hystereze jádra statoru, ztráta vířivých proudů)
(3) Mechanická ztráta (ztráta způsobená třecím odporem ložisek a kartáčů a ztráta způsobená odporem vzduchu: ztráta odporu větru)
Ztráty mědi lze snížit zesílením smaltovaného drátu, aby se snížil odpor vinutí.Pokud je však smaltovaný drát silnější, vinutí bude obtížné instalovat do motoru.Proto je nutné navrhnout konstrukci vinutí vhodnou pro motor zvýšením činitele pracovního cyklu (poměru vodiče k ploše průřezu vinutí).
Pokud je frekvence rotujícího magnetického pole vyšší, zvýší se ztráta železa, což znamená, že elektrický stroj s vyšší rychlostí otáčení bude generovat velké množství tepla kvůli ztrátám železa.Při ztrátách železa lze ztráty vířivými proudy snížit ztenčením vrstvené ocelové desky.
Pokud jde o mechanické ztráty, kartáčové motory mají vždy mechanické ztráty způsobené třecím odporem mezi kartáčem a komutátorem, zatímco bezkomutátorové motory nikoliv.Z hlediska ložisek je koeficient tření kuličkových ložisek nižší než u kluzných ložisek, což zlepšuje účinnost motoru.Naše motory používají kuličková ložiska.
Problém s vytápěním je, že i když aplikace nemá žádné omezení na samotné teplo, teplo generované motorem sníží jeho výkon.
Když se vinutí zahřeje, zvýší se odpor (impedance) a proud obtížně protéká, což má za následek pokles točivého momentu.Navíc, když se motor zahřeje, magnetická síla magnetu se sníží tepelnou demagnetizací.Proto nelze ignorovat tvorbu tepla.
Protože samarium-kobaltové magnety mají menší tepelnou demagnetizaci než neodymové magnety vlivem tepla, jsou samarium-kobaltové magnety voleny v aplikacích, kde je teplota motoru vyšší.
Čas odeslání: 21. července 2023