Forskjell i motorytelse 1: hastighet/dreiemoment/størrelse
Det finnes alle slags motorer i verden. Stor motor og liten motor. En motor som beveger seg frem og tilbake i stedet for å rotere. En motor som ved første øyekast ikke er åpenbar hvorfor den er så dyr. Imidlertid velges alle motorer av en grunn. Så hva slags motor, ytelse eller egenskaper trenger din ideelle motor å ha?
Formålet med denne serien er å gi kunnskap om hvordan man velger den ideelle motoren. Vi håper den vil være nyttig når du velger en motor. Og vi håper den vil hjelpe folk å lære det grunnleggende om motorer.
Ytelsesforskjellene som skal forklares vil bli delt inn i to separate deler som følger:
Hastighet/Dreiemoment/Størrelse/Pris ← Elementene vi skal diskutere i dette kapittelet
Hastighetsnøyaktighet/jevnhet/levetid og vedlikeholdbarhet/støvgenerering/effektivitet/varme
Kraftproduksjon/vibrasjon og støy/eksosmottiltak/bruksmiljø

1. Forventninger til motoren: rotasjonsbevegelse
En motor refererer vanligvis til en motor som henter mekanisk energi fra elektrisk energi, og i de fleste tilfeller refererer det til en motor som oppnår rotasjonsbevegelse. (Det finnes også en lineærmotor som får rett bevegelse, men det utelater vi denne gangen.)
Så, hva slags rotasjon ønsker du? Vil du at den skal rotere kraftig som en drill, eller vil du at den skal rotere svakt, men med høy hastighet som en elektrisk vifte? Ved å fokusere på forskjellen i ønsket rotasjonsbevegelse blir de to egenskapene rotasjonshastighet og dreiemoment viktige.
2. Dreiemoment
Dreiemoment er rotasjonskraften. Enheten for dreiemoment er N·m, men for små motorer brukes vanligvis mN·m.
Motoren er konstruert på forskjellige måter for å øke dreiemomentet. Jo flere vindinger den elektromagnetiske ledningen har, desto større dreiemoment.
Fordi antall viklinger er begrenset av den faste spolestørrelsen, brukes emaljert tråd med større tråddiameter.
Vår børsteløse motorserie (TEC) med 16 mm, 20 mm og 22 mm og 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm, de 8 typene med 60 mm utvendig diameter. Siden spolestørrelsen også øker med motordiameteren, kan høyere dreiemoment oppnås.
Kraftige magneter brukes til å generere store dreiemomenter uten å endre motorens størrelse. Neodymmagneter er de kraftigste permanentmagnetene, etterfulgt av samarium-koboltmagneter. Men selv om du bare bruker sterke magneter, vil den magnetiske kraften lekke ut av motoren, og den lekkende magnetiske kraften vil ikke bidra til dreiemomentet.
For å dra full nytte av den sterke magnetismen lamineres et tynt funksjonelt materiale kalt elektromagnetisk stålplate for å optimalisere den magnetiske kretsen.
Dessuten, fordi den magnetiske kraften til samariumkoboltmagneter er stabil mot temperaturendringer, kan bruk av samariumkoboltmagneter stabilt drive motoren i et miljø med store temperaturendringer eller høye temperaturer.
3. Hastighet (omdreininger)
Antall omdreininger til en motor blir ofte referert til som «hastighet». Det er ytelsen til hvor mange ganger motoren roterer per tidsenhet. Selv om «rpm» ofte brukes som omdreininger per minutt, uttrykkes det også som «min-1» i SI-systemet.
Sammenlignet med dreiemoment er det ikke teknisk vanskelig å øke antall omdreininger. Bare reduser antall vindinger i spolen for å øke antall vindinger. Men siden dreiemomentet avtar når antall omdreininger øker, er det viktig å oppfylle både dreiemoment- og omdreiningskravene.
I tillegg, ved bruk med høy hastighet, er det best å bruke kulelager i stedet for glidelager. Jo høyere hastighet, desto større tap av friksjonsmotstand, desto kortere levetid på motoren.
Avhengig av akselens nøyaktighet, jo høyere hastighet, desto større er støy- og vibrasjonsrelaterte problemer. Fordi en børsteløs motor verken har en børste eller en kommutator, produserer den mindre støy og vibrasjon enn en børstemotor (som setter børsten i kontakt med den roterende kommutatoren).
Trinn 3: Størrelse
Når det gjelder den ideelle motoren, er motorstørrelsen også en av de viktige faktorene for ytelse. Selv om hastigheten (omdreiningene) og dreiemomentet er tilstrekkelig, er det meningsløst hvis det ikke kan installeres på det endelige produktet.
Hvis du bare vil øke hastigheten, kan du redusere antall vindinger på ledningen, selv om antallet vindinger er lite, men med mindre det er et minimumsmoment, vil den ikke rotere. Derfor er det nødvendig å finne måter å øke momentet på.
I tillegg til å bruke de ovennevnte sterke magnetene, er det også viktig å øke viklingens duty cycle-faktor. Vi har snakket om å redusere antall trådviklinger for å sikre antall omdreininger, men dette betyr ikke at tråden er løst viklet.
Ved å bruke tykke ledninger i stedet for å redusere antall viklinger, kan store mengder strøm flyte og høyt dreiemoment kan oppnås selv med samme hastighet. Den romlige koeffisienten er en indikator på hvor tett ledningen er viklet. Enten det er å øke antallet tynne vindinger eller redusere antallet tykke vindinger, er det en viktig faktor for å oppnå dreiemoment.
Generelt sett avhenger en motors ytelse av to faktorer: jern (magnet) og kobber (vikling).

Publisert: 21. juli 2023