Differenza di prestazioni del motore 1: velocità/coppia/dimensione
Esistono motori di ogni tipo al mondo. Motori grandi e motori piccoli. Un motore che si muove avanti e indietro invece di ruotare. Un motore che a prima vista non è ovvio perché sia così costoso. Tuttavia, tutti i motori vengono scelti per un motivo. Quindi, che tipo di motore, prestazioni o caratteristiche deve avere il tuo motore ideale?
Lo scopo di questa serie è fornire informazioni su come scegliere il motore ideale. Ci auguriamo che vi sia utile nella scelta del motore e che aiuti le persone ad apprendere le basi dei motori.
Le differenze di prestazioni da spiegare saranno divise in due sezioni separate come segue:
Velocità/Coppia/Dimensioni/Prezzo ← Gli elementi che discuteremo in questo capitolo
Precisione della velocità/fluidità/durata e manutenibilità/generazione di polvere/efficienza/calore
Produzione di energia/vibrazioni e rumore/contromisure di scarico/ambiente di utilizzo
1. Aspettative per il motore: moto rotatorio
Un motore si riferisce generalmente a un motore che ricava energia meccanica dall'energia elettrica e, nella maggior parte dei casi, a un motore che ottiene un moto rotatorio. (Esiste anche un motore lineare che ottiene un moto rettilineo, ma questa volta lo tralasceremo.)
Quindi, che tipo di rotazione desideri? Vuoi che ruoti con potenza come un trapano, o vuoi che ruoti debolmente ma ad alta velocità come un ventilatore elettrico? Concentrandoti sulla differenza nel moto rotatorio desiderato, le due proprietà di velocità di rotazione e coppia diventano importanti.
2. Coppia
La coppia è la forza di rotazione. L'unità di misura della coppia è N·m, ma nel caso di motori di piccole dimensioni, si usa comunemente mN·m.
Il motore è stato progettato in vari modi per aumentare la coppia. Più spire del filo elettromagnetico sono presenti, maggiore è la coppia.
Poiché il numero di avvolgimenti è limitato dalle dimensioni fisse della bobina, viene utilizzato filo smaltato con un diametro maggiore.
La nostra serie di motori brushless (TEC) è disponibile con diametri esterni da 16 mm, 20 mm e 22 mm, 24 mm, 28 mm, 36 mm e 42 mm, in 8 tipologie con diametro esterno di 60 mm. Poiché anche le dimensioni della bobina aumentano con il diametro del motore, è possibile ottenere una coppia maggiore.
Per generare coppie elevate senza modificare le dimensioni del motore, si utilizzano magneti potenti. I magneti al neodimio sono i magneti permanenti più potenti, seguiti dai magneti al samario-cobalto. Tuttavia, anche utilizzando solo magneti potenti, la forza magnetica fuoriuscirà dal motore e la perdita di forza magnetica non contribuirà alla coppia.
Per sfruttare al massimo il forte magnetismo, viene laminato un sottile materiale funzionale chiamato piastra di acciaio elettromagnetico per ottimizzare il circuito magnetico.
Inoltre, poiché la forza magnetica dei magneti in samario-cobalto è stabile alle variazioni di temperatura, l'uso di magneti in samario-cobalto può azionare stabilmente il motore in un ambiente con grandi variazioni di temperatura o temperature elevate.
3. Velocità (giri)
Il numero di giri di un motore è spesso definito "velocità". Rappresenta il numero di giri che il motore compie nell'unità di tempo. Sebbene "rpm" sia comunemente usato come giri al minuto, nel sistema di unità di misura SI è espresso anche come "min-1".
Rispetto alla coppia, aumentare il numero di giri non è tecnicamente difficile. Basta ridurre il numero di spire della bobina per aumentarlo. Tuttavia, poiché la coppia diminuisce all'aumentare del numero di giri, è importante soddisfare sia i requisiti di coppia che di giri.
Inoltre, se si utilizza ad alta velocità, è meglio utilizzare cuscinetti a sfere anziché cuscinetti lisci. Maggiore è la velocità, maggiore è la perdita di resistenza all'attrito, minore è la durata del motore.
A seconda della precisione dell'albero, maggiore è la velocità, maggiori saranno i problemi di rumore e vibrazioni. Poiché un motore brushless non ha né spazzole né commutatore, produce meno rumore e vibrazioni rispetto a un motore con spazzole (che mette la spazzola a contatto con il commutatore rotante).
Fase 3: Dimensioni
Quando si tratta del motore ideale, anche le sue dimensioni sono uno dei fattori più importanti per le prestazioni. Anche se la velocità (giri) e la coppia sono sufficienti, non ha senso se non può essere installato sul prodotto finale.
Se si vuole solo aumentare la velocità, è possibile ridurre il numero di spire del filo, anche se il numero di spire è piccolo, ma a meno che non ci sia una coppia minima, il filo non ruoterà. Pertanto, è necessario trovare il modo di aumentare la coppia.
Oltre a utilizzare i magneti potenti sopra menzionati, è anche importante aumentare il fattore di ciclo di lavoro dell'avvolgimento. Abbiamo parlato di ridurre il numero di avvolgimenti del filo per garantire il numero di giri, ma questo non significa che il filo sia avvolto in modo lasco.
Utilizzando fili spessi anziché ridurre il numero di spire, è possibile ottenere grandi quantità di corrente e una coppia elevata anche a parità di velocità. Il coefficiente spaziale è un indicatore della compattezza dell'avvolgimento del filo. Che si aumenti il numero di spire sottili o si riduca quello di spire spesse, è un fattore importante per ottenere la coppia.
In generale, la potenza di un motore dipende da due fattori: ferro (magnete) e rame (avvolgimento).
Data di pubblicazione: 21-lug-2023