Разница в производительности двигателя 1: скорость/крутящий момент/размер
В мире есть все виды двигателей.Большой мотор и маленький мотор.Двигатель, который движется вперед и назад, а не вращается.Мотор, которому на первый взгляд непонятно, почему он такой дорогой.Однако все моторы выбраны не просто так.Итак, какой двигатель, производительность или характеристики должен иметь ваш идеальный двигатель?
Цель этой серии — предоставить знания о том, как выбрать идеальный двигатель.Надеемся, это будет полезно при выборе мотора.И мы надеемся, что это поможет людям изучить основы управления двигателями.
Объясняемые различия в производительности будут разделены на два отдельных раздела следующим образом:
Скорость/крутящий момент/размер/цена ← Вопросы, которые мы обсудим в этой главе.
Точность скорости/плавность/срок службы и ремонтопригодность/пылеобразование/эффективность/тепло
Выработка электроэнергии/вибрация и шум/меры противодействия выхлопным газам/среда использования
1. Ожидания от двигателя: вращательное движение
Под двигателем обычно понимают двигатель, который получает механическую энергию из электрической энергии, и в большинстве случаев это двигатель, который получает вращательное движение.(Есть также линейный двигатель, который движется прямолинейно, но на этот раз мы оставим его в стороне.)
Итак, какую ротацию вы хотите?Вы хотите, чтобы он вращался мощно, как дрель, или вы хотите, чтобы он вращался слабо, но с высокой скоростью, как электрический вентилятор?Сосредоточив внимание на разнице желаемого вращательного движения, становятся важными два свойства: скорость вращения и крутящий момент.
2. Крутящий момент
Крутящий момент – это сила вращения.Единицей крутящего момента является Н·м, но в случае небольших двигателей обычно используется мН·м.
Двигатель был спроектирован различными способами для увеличения крутящего момента.Чем больше витков электромагнитного провода, тем больше крутящий момент.
Поскольку количество намоток ограничено фиксированным размером катушки, используется эмалированный провод большего диаметра.
Наша серия бесщеточных двигателей (TEC) диаметром 16 мм, 20 мм, 22 мм и 24 мм, 28 мм, 36 мм, 42 мм, 8 видов с внешним диаметром 60 мм.Поскольку размер катушки также увеличивается с диаметром двигателя, можно получить более высокий крутящий момент.
Мощные магниты используются для создания больших крутящих моментов без изменения размера двигателя.Неодимовые магниты являются самыми мощными постоянными магнитами, за ними следуют самарий-кобальтовые магниты.Однако даже если вы используете только сильные магниты, магнитная сила будет утекать из двигателя, и магнитная сила утечки не будет способствовать увеличению крутящего момента.
Чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами сильного магнетизма, тонкий функциональный материал, называемый пластиной из электромагнитной стали, ламинируется для оптимизации магнитной цепи.
Более того, поскольку магнитная сила самарий-кобальтовых магнитов стабильна к изменениям температуры, использование самарий-кобальтовых магнитов может стабильно управлять двигателем в среде с большими изменениями температуры или высокими температурами.
3. Скорость (обороты)
Число оборотов двигателя часто называют «скоростью».Это показатель того, сколько раз двигатель вращается за единицу времени.Хотя «об/мин» обычно используется как количество оборотов в минуту, в системе СИ оно также выражается как «мин-1».
По сравнению с крутящим моментом увеличить число оборотов технически не сложно.Просто уменьшите количество витков катушки, чтобы увеличить количество витков.Однако, поскольку крутящий момент уменьшается с увеличением числа оборотов, важно соблюдать требования как к крутящему моменту, так и к числу оборотов.
Кроме того, при высокоскоростном использовании лучше использовать шарикоподшипники, а не подшипники скольжения.Чем выше скорость, тем больше потери на сопротивление трению, тем короче срок службы двигателя.
В зависимости от точности вала, чем выше скорость, тем больше проблем, связанных с шумом и вибрацией.Поскольку бесщеточный двигатель не имеет ни щетки, ни коллектора, он производит меньше шума и вибрации, чем коллекторный двигатель (который приводит щетку в контакт с вращающимся коллектором).
Шаг 3: Размер
Когда дело доходит до идеального двигателя, размер двигателя также является одним из важных факторов производительности.Даже если скорость (обороты) и крутящий момент достаточны, это бессмысленно, если их невозможно установить на конечный продукт.
Если вы просто хотите увеличить скорость, вы можете уменьшить количество витков провода, даже если количество витков невелико, но если не будет минимального крутящего момента, он не будет вращаться.Поэтому необходимо найти пути увеличения крутящего момента.
Помимо использования вышеуказанных сильных магнитов, важно также увеличить коэффициент заполнения обмотки.Мы говорили об уменьшении количества намоток провода для обеспечения количества оборотов, но это не означает, что провод намотан неплотно.
Используя толстые провода вместо уменьшения количества обмоток, можно пропускать большой ток и получать высокий крутящий момент даже на той же скорости.Пространственный коэффициент является показателем того, насколько туго намотана проволока.Будь то увеличение количества тонких витков или уменьшение количества толстых витков, это важный фактор в получении крутящего момента.
В общем, мощность двигателя зависит от двух факторов: железа (магнит) и меди (обмотка).
Время публикации: 21 июля 2023 г.