Gli elementi di cui parleremo in questo capitolo sono:
Precisione della velocità/fluidità/durata e manutenibilità/generazione di polvere/efficienza/calore/vibrazioni e rumore/contromisure di scarico/ambiente di utilizzo
1. Girostabilità e precisione
Quando il motore viene azionato a una velocità costante, manterrà una velocità uniforme in base all'inerzia ad alta velocità, ma varierà in base alla forma del nucleo del motore a bassa velocità.
Per i motori brushless a fessura, l'attrazione tra i denti a fessura e il magnete del rotore pulsa a basse velocità.Tuttavia, nel caso del nostro motore brushless slotless, poiché la distanza tra il nucleo dello statore e il magnete è costante nella circonferenza (il che significa che la magnetoresistenza è costante nella circonferenza), è improbabile che si producano ondulazioni anche a basse tensioni.Velocità.
2. Durata, manutenibilità e generazione di polvere
I fattori più importanti quando si confrontano motori con spazzole e senza spazzole sono la durata, la manutenibilità e la generazione di polvere.Poiché la spazzola e il commutatore entrano in contatto tra loro quando il motore della spazzola ruota, la parte di contatto inevitabilmente si usurerà a causa dell'attrito.
Di conseguenza, è necessario sostituire l’intero motore e la polvere dovuta ai detriti dovuti all’usura diventa un problema.Come suggerisce il nome, i motori brushless non hanno spazzole, quindi hanno una durata e una manutenibilità migliori e producono meno polvere rispetto ai motori con spazzole.
3. Vibrazioni e rumore
I motori con spazzole producono vibrazioni e rumore dovuti all'attrito tra la spazzola e il commutatore, mentre i motori senza spazzole no.I motori brushless scanalati producono vibrazioni e rumore a causa della coppia della scanalatura, ma i motori scanalati e i motori a tazza cava no.
Lo stato in cui l'asse di rotazione del rotore si discosta dal centro di gravità è chiamato squilibrio.Quando il rotore sbilanciato ruota, si generano vibrazioni e rumore, che aumentano con l'aumentare della velocità del motore.
4. Efficienza e generazione di calore
Il rapporto tra l'energia meccanica in uscita e l'energia elettrica in ingresso è l'efficienza del motore.La maggior parte delle perdite che non si trasformano in energia meccanica diventano energia termica, che riscalderà il motore.Le perdite del motore includono:
(1).Perdita di rame (perdita di potenza dovuta alla resistenza dell'avvolgimento)
(2).Perdita di ferro (perdita per isteresi del nucleo dello statore, perdita per correnti parassite)
(3) Perdita meccanica (perdita causata dalla resistenza all'attrito di cuscinetti e spazzole e perdita causata dalla resistenza dell'aria: perdita di resistenza al vento)
La perdita di rame può essere ridotta ispessendo il filo smaltato per ridurre la resistenza dell'avvolgimento.Tuttavia, se il filo smaltato è più spesso, sarà difficile installare gli avvolgimenti nel motore.Pertanto, è necessario progettare la struttura dell'avvolgimento adatta al motore aumentando il fattore del ciclo di lavoro (il rapporto tra il conduttore e l'area della sezione trasversale dell'avvolgimento).
Se la frequenza del campo magnetico rotante è maggiore, la perdita di ferro aumenterà, il che significa che la macchina elettrica con una velocità di rotazione più elevata genererà molto calore a causa della perdita di ferro.Nelle perdite nel ferro, le perdite per correnti parassite possono essere ridotte assottigliando la piastra di acciaio laminato.
Per quanto riguarda le perdite meccaniche, i motori con spazzole presentano sempre perdite meccaniche dovute alla resistenza di attrito tra la spazzola e il commutatore, mentre i motori senza spazzole no.In termini di cuscinetti, il coefficiente di attrito dei cuscinetti a sfera è inferiore a quello dei cuscinetti a strisciamento, il che migliora l'efficienza del motore.I nostri motori utilizzano cuscinetti a sfera.
Il problema con il riscaldamento è che anche se l'applicazione non ha limiti al calore stesso, il calore generato dal motore ne ridurrà le prestazioni.
Quando l'avvolgimento si surriscalda, la resistenza (impedenza) aumenta ed è difficile che la corrente scorra, con conseguente diminuzione della coppia.Inoltre, quando il motore si surriscalda, la forza magnetica del magnete verrà ridotta dalla smagnetizzazione termica.Pertanto, la generazione di calore non può essere ignorata.
Poiché i magneti in samario-cobalto hanno una smagnetizzazione termica minore rispetto ai magneti al neodimio a causa del calore, i magneti in samario-cobalto vengono scelti nelle applicazioni in cui la temperatura del motore è più elevata.
Orario di pubblicazione: 21 luglio 2023