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Differenza di prestazioni del motore 1: velocità/coppia/dimensione

Differenza di prestazioni del motore 1: velocità/coppia/dimensione

Ci sono tutti i tipi di motori nel mondo.Motore grande e motore piccolo.Un motore che si muove avanti e indietro invece di ruotare.Un motore di cui a prima vista non si capisce il motivo per cui 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 conoscenze su come scegliere il motore ideale.Ci auguriamo che possa esserti utile quando sceglierai un motore.E speriamo che aiuti le persone ad apprendere le basi dei motori.

Le differenze prestazionali da spiegare saranno suddivise in due sezioni separate come segue:

Velocità/Coppia/Dimensioni/Prezzo ← Gli elementi di cui parleremo in questo capitolo
Precisione della velocità/fluidità/durata e manutenibilità/generazione di polvere/efficienza/calore
Generazione di energia/vibrazioni e rumore/contromisure di scarico/ambiente di utilizzo

Motore senza spazzole BLDC

1. Aspettative per il motore: movimento rotatorio
Un motore si riferisce generalmente a un motore che ottiene energia meccanica dall'energia elettrica e nella maggior parte dei casi si riferisce a un motore che ottiene movimento rotatorio.(C'è anche un motore lineare che ottiene un movimento rettilineo, ma questa volta lo tralasceremo.)

Allora, che tipo di rotazione vuoi?Vuoi che giri con forza come un trapano, o vuoi che giri debolmente ma ad alta velocità come un ventilatore elettrico?Concentrandosi sulla differenza nel movimento rotatorio desiderato, le due proprietà della velocità di rotazione e della 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 viene comunemente utilizzata mN·m.

Il motore è stato progettato in vari modi per aumentare la coppia.Maggiore è il numero di giri del filo elettromagnetico, maggiore è la coppia.
Poiché il numero di avvolgimenti è limitato dalla dimensione fissa della bobina, viene utilizzato filo smaltato con un diametro maggiore.
La nostra serie di motori brushless (TEC) con 16 mm, 20 mm e 22 mm e 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm, gli 8 tipi di diametro esterno di 60 mm.Poiché anche la dimensione della bobina aumenta con il diametro del motore, è possibile ottenere una coppia più elevata.
Vengono utilizzati potenti magneti per generare coppie elevate senza modificare le dimensioni del motore.I magneti al neodimio sono i magneti permanenti più potenti, seguiti dai magneti al samario-cobalto.Tuttavia, anche se si utilizzano solo magneti potenti, la forza magnetica fuoriuscirà dal motore e la forza magnetica che fuoriesce non contribuirà alla coppia.
Per sfruttare appieno il forte magnetismo, un sottile materiale funzionale chiamato piastra in acciaio elettromagnetico viene laminato per ottimizzare il circuito magnetico.
Inoltre, poiché la forza magnetica dei magneti in samario cobalto è stabile alle variazioni di temperatura, l'uso dei magneti in samario cobalto può azionare stabilmente il motore in un ambiente con grandi sbalzi di temperatura o temperature elevate.

3. Velocità (giri)
Il numero di giri di un motore viene spesso definito "velocità".È la prestazione di quante volte il motore gira per unità di tempo.Sebbene "rpm" sia comunemente usato come giri al minuto, è anche espresso come "min-1" nel sistema di unità SI.

Rispetto alla coppia, aumentare il numero di giri non è tecnicamente difficile.Riduci semplicemente il numero di spire nella bobina per aumentare il numero di spire.Tuttavia, poiché la coppia diminuisce all'aumentare del numero di giri, è importante soddisfare sia i requisiti di coppia che quelli di rivoluzione.

Inoltre, in caso di utilizzo ad alta velocità, è meglio utilizzare cuscinetti a sfera anziché cuscinetti a strisciamento.Maggiore è la velocità, maggiore è la perdita di resistenza all'attrito, minore è la vita del motore.
A seconda della precisione dell'albero, maggiore è la velocità, maggiori saranno i problemi legati al rumore e alle vibrazioni.Poiché un motore senza spazzole non ha né spazzole né commutatore, produce meno rumore e vibrazioni rispetto a un motore con spazzole (che mette la spazzola in contatto con il commutatore rotante).
Passaggio 3: dimensione
Quando si tratta del motore ideale, anche la dimensione del motore è uno dei fattori importanti per le prestazioni.Anche se la velocità (giri) e la coppia sono sufficienti, è inutile se non può essere installato sul prodotto finale.

Se vuoi solo aumentare la velocità, puoi ridurre il numero di giri del filo, anche se il numero di giri è piccolo, ma a meno che non ci sia una coppia minima, non ruoterà.Pertanto, è necessario trovare modi per aumentare la coppia.

Oltre a utilizzare i potenti magneti di cui sopra, è anche importante aumentare il fattore del ciclo di lavoro dell'avvolgimento.Abbiamo parlato di ridurre il numero di avvolgimenti del filo per garantire il numero di giri, ma ciò non significa che il filo sia avvolto allentato.

Utilizzando fili spessi invece di ridurre il numero di avvolgimenti, possono fluire grandi quantità di corrente e si può ottenere una coppia elevata anche alla stessa velocità.Il coefficiente spaziale è un indicatore di quanto stretto è avvolto il filo.Che si tratti di aumentare il numero di giri sottili o di ridurre il numero di giri spessi, è un fattore importante per ottenere la coppia.

In generale, la potenza di un motore dipende da due fattori: ferro (magnete) e rame (avvolgimento).

Motore brushless BLDC-2

Orario di pubblicazione: 21 luglio 2023