Diferenza de rendemento do motor 1: velocidade/par/tamaño
Hai todo tipo de motores no mundo. Motores grandes e motores pequenos. Un motor que se move cara adiante e cara atrás en vez de xirar. Un motor que a primeira vista non é obvio por que é tan caro. Non obstante, todos os motores escóllense por unha razón. Entón, que tipo de motor, rendemento ou características debe ter o teu motor ideal?
O obxectivo desta serie é proporcionar coñecementos sobre como elixir o motor ideal. Agardamos que sexa útil á hora de elixir un motor. E agardamos que axude á xente a aprender os conceptos básicos dos motores.
As diferenzas de rendemento que se explicarán dividiranse en dúas seccións separadas do seguinte xeito:
Velocidade/Par motor/Tamaño/Prezo ← Os elementos que trataremos neste capítulo
Velocidade, precisión/suavidade/vida útil e mantemento/xeración de po/eficiencia/calor
Xeración de enerxía/vibracións e ruído/contramedidas de escape/ambiente de uso
1. Expectativas para o motor: movemento de rotación
Un motor refírese xeralmente a un motor que obtén enerxía mecánica a partir de enerxía eléctrica e, na maioría dos casos, a un motor que obtén movemento de rotación. (Tamén hai un motor lineal que obtén movemento recto, pero esta vez o deixaremos fóra).
Entón, que tipo de rotación queres? Queres que xire con potencia como unha furadeira ou queres que xire feblemente pero a alta velocidade como un ventilador eléctrico? Ao centrarnos na diferenza no movemento de rotación desexado, as dúas propiedades da velocidade de rotación e o par de torsión adquiren importancia.
2. Par de torsión
O par é a forza de rotación. A unidade de par é N·m, pero no caso de motores pequenos, úsase habitualmente mN·m.
O motor foi deseñado de varias maneiras para aumentar o par. Cantas máis voltas teña o cable electromagnético, maior será o par.
Dado que o número de enrolamentos está limitado polo tamaño fixo da bobina, utilízase arame esmaltado cun diámetro de arame maior.
A nosa serie de motores sen escobillas (TEC) con 16 mm, 20 mm e 22 mm e 24 mm, 28 mm, 36 mm e 42 mm, os 8 tipos de tamaño de diámetro exterior de 60 mm. Dado que o tamaño da bobina tamén aumenta co diámetro do motor, pódese obter un maior par.
Os imáns potentes úsanse para xerar grandes pares sen modificar o tamaño do motor. Os imáns de neodimio son os imáns permanentes máis potentes, seguidos dos imáns de samario-cobalto. Non obstante, mesmo se só se usan imáns fortes, a forza magnética escaparase do motor e a forza magnética que se filtra non contribuirá ao par.
Para aproveitar ao máximo o forte magnetismo, laminábase un material funcional fino chamado placa de aceiro electromagnética para optimizar o circuíto magnético.
Ademais, debido a que a forza magnética dos imáns de samario e cobalto é estable aos cambios de temperatura, o uso de imáns de samario e cobalto pode accionar o motor de forma estable nun ambiente con grandes cambios de temperatura ou altas temperaturas.
3. Velocidade (revolucións)
O número de revolucións dun motor adoita denominarse "velocidade". É o rendemento de cantas veces xira o motor por unidade de tempo. Aínda que "rpm" se usa habitualmente como revolucións por minuto, tamén se expresa como "min-1" no sistema de unidades SI.
En comparación co par, aumentar o número de voltas non é tecnicamente difícil. Simplemente reduza o número de voltas da bobina para aumentalo. Non obstante, dado que o par diminúe a medida que aumenta o número de voltas, é importante cumprir os requisitos tanto de par como de voltas.
Ademais, se se usa a alta velocidade, é mellor usar rolamentos de bólas en lugar de rolamentos lisos. Canto maior sexa a velocidade, maior será a perda de resistencia á fricción e, polo tanto, máis curta será a vida útil do motor.
Dependendo da precisión do eixe, canto maior sexa a velocidade, maiores serán os problemas relacionados co ruído e as vibracións. Debido a que un motor sen escobillas non ten nin escobillas nin colector, produce menos ruído e vibracións que un motor con escobillas (que pon a escobilla en contacto co colector rotatorio).
Paso 3: Tamaño
Á hora de elixir o motor ideal, o seu tamaño tamén é un dos factores importantes de rendemento. Mesmo se a velocidade (revolucións) e o par motor son suficientes, non ten sentido se non se pode instalar no produto final.
Se só queres aumentar a velocidade, podes reducir o número de voltas do arame, mesmo se o número de voltas é pequeno, pero a menos que haxa un par mínimo, non xirará. Polo tanto, é necesario atopar xeitos de aumentar o par.
Ademais de usar os imáns potentes mencionados anteriormente, tamén é importante aumentar o factor de ciclo de traballo do enrolamento. Levamos tempo falando de reducir o número de enrolamentos do fío para garantir o número de revolucións, pero isto non significa que o fío estea enrolado de forma solta.
Ao usar fíos grosos en lugar de reducir o número de enrolamentos, poden fluír grandes cantidades de corrente e obterse un alto par mesmo á mesma velocidade. O coeficiente espacial é un indicador de como de apertado está o fío. Tanto se se aumenta o número de voltas finas como se se reduce o número de voltas grosas, é un factor importante para obter o par.
En xeral, a potencia dun motor depende de dous factores: o ferro (imán) e o cobre (bobinado).
Data de publicación: 21 de xullo de 2023
