Różnica wydajności silnika 1: prędkość/moment obrotowy/rozmiar
Na świecie są wiele rodzajów silników. Duży silnik i mały silnik. Silnik, który porusza się tam iz powrotem zamiast obracać się. Silnik, który na pierwszy rzut oka nie jest oczywisty, dlaczego jest tak drogi. Jednak wszystkie silniki są wybierane z jakiegoś powodu. Więc jaki rodzaj silnika, wydajności lub charakterystyki musi mieć twój idealny silnik?
Celem tej serii jest zapewnienie wiedzy na temat wyboru idealnego silnika. Mamy nadzieję, że będzie to przydatne, gdy wybierzesz silnik. Mamy nadzieję, że pomoże ludziom nauczyć się podstaw silników.
Różnice wydajności, które należy wyjaśnić, zostaną podzielone na dwie oddzielne sekcje w następujący sposób:
Prędkość/moment obrotowy/rozmiar/cena ← Pozycje, które omówimy w tym rozdziale
Dokładność prędkości/gładkość/życie i utrzymanie/wytwarzanie pyłu/wydajność/ciepło
Wytwarzanie mocy/wibracje i hałas/spaliny środowiska/użytkowanie środowiska
1. Oczekiwania dotyczące silnika: ruch obrotowy
Silnik ogólnie odnosi się do silnika, który uzyskuje energię mechaniczną z energii elektrycznej, aw większości przypadków odnosi się do silnika, który uzyskuje ruch obrotowy. (Istnieje również silnik liniowy, który dostaje prosty ruch, ale tym razem zostawimy to).
Jaki rodzaj rotacji chcesz? Czy chcesz, aby kręcił się silnie jak wiertło, czy też chcesz, aby słabnie obrócił się, ale z dużą prędkością jak wentylator elektryczny? Koncentrując się na różnicy w pożądanym ruchu obrotowym, ważne są dwie właściwości prędkości obrotowej i momentu obrotowego.
2. Moment obrotowy
Moment obrotowy jest siłą obrotu. Jednostka momentu obrotowego wynosi N · m, ale w przypadku małych silników powszechnie stosuje się Mn · m.
Silnik został zaprojektowany na różne sposoby w celu zwiększenia momentu obrotowego. Im więcej zakrętów drutu elektromagnetycznego, tym większy moment obrotowy.
Ponieważ liczba uzwojenia jest ograniczona przez stałą rozmiar cewki, stosuje się emaliowany drut o większej średnicy drutu.
Nasza bezszczotkowa seria silników (TEC) z 16 mm, 20 mm i 22 mm i 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm, 8 rodzajami wielkości o średnicy 60 mm. Ponieważ wielkość cewki wzrasta również wraz z średnicą silnika, można uzyskać wyższy moment obrotowy.
Potężne magnesy służą do generowania dużych momentów bez zmiany rozmiaru silnika. Magnesy neodymowe są najsilniejszymi magnesami stałymi, a następnie magnesami do samarium-cobalt. Jednak nawet jeśli używasz tylko silnych magnesów, siła magnetyczna wycieknie z silnika, a wyciekająca siła magnetyczna nie przyczyni się do momentu obrotowego.
Aby w pełni skorzystać z silnego magnetyzmu, cienki materiał funkcjonalny zwany elektromagnetyczną płytką stalową jest laminowana w celu optymalizacji obwodu magnetycznego.
Ponadto, ponieważ siła magnetyczna magnesów kobaltowych Samarium jest stabilna dla zmian temperatury, zastosowanie magnesów kobaltowych Samarium może stabilnie napędzać silnik w środowisku o dużych zmianach temperatury lub wysokich temperaturach.
3. Prędkość (rewolucje)
Liczba rewolucji silnika jest często określana jako „prędkość”. Jest to wydajność, ile razy silnik obraca się na jednostkę czasu. Chociaż „RPM” jest powszechnie stosowane jako rewolucje na minutę, wyraża się również jako „min-1” w systemie jednostek SI.
W porównaniu z momentem obrotowym zwiększenie liczby rewolucji nie jest technicznie trudne. Po prostu zmniejsz liczbę zwojów w cewce, aby zwiększyć liczbę zwojów. Ponieważ jednak moment obrotowy maleje wraz ze wzrostem liczby rewolucji, ważne jest, aby spełnić zarówno wymagania dotyczące momentu obrotowego, jak i rewolucyjnego.
Ponadto, jeśli użycie szybkiego, najlepiej jest stosować łożyska kulkowe, a nie łożyska zwykłe. Im wyższa prędkość, tym większa utrata odporności na tarcia, tym krótszy okres życia silnika.
W zależności od dokładności wału, im wyższa prędkość, tym większe problemy związane z hałasem i wibracją. Ponieważ silnik bezszczotkowy nie ma ani szczotka, ani komutatora, wytwarza mniej hałasu i wibracji niż silnik szczotkowany (który skontaktuje szczotkę z obracającym się komutatorem).
Krok 3: Rozmiar
Jeśli chodzi o idealny silnik, wielkość silnika jest również jednym z ważnych czynników wydajności. Nawet jeśli prędkość (rewolucje) i moment obrotowy są wystarczające, nie ma sensu, jeśli nie można go zainstalować na produkcie końcowym.
Jeśli chcesz po prostu zwiększyć prędkość, możesz zmniejszyć liczbę zakrętów drutu, nawet jeśli liczba zwojów jest niewielka, ale chyba, że istnieje minimalny moment obrotowy, nie będzie się obrócić. Dlatego konieczne jest znalezienie sposobów na zwiększenie momentu obrotowego.
Oprócz korzystania z powyższych silnych magnesów ważne jest również zwiększenie współczynnika cyklu pracy uzwojenia. Rozmawialiśmy o zmniejszeniu liczby uzwojenia drutu, aby zapewnić liczbę obrotów, ale nie oznacza to, że drut jest luźno rany.
Używając grubych przewodów zamiast zmniejszania liczby uzwojeń, duże ilości prądu można przepływać i można uzyskać wysoki moment obrotowy nawet przy tej samej prędkości. Współczynnik przestrzenny jest wskaźnikiem, w jaki sposób mocno ranuje drut. Niezależnie od tego, czy zwiększa liczbę cienkich zakrętów, czy zmniejsza liczbę grubych zakrętów, jest to ważny czynnik uzyskania momentu obrotowego.
Zasadniczo moc silnika zależy od dwóch czynników: żelaza (magnes) i miedzi (uzwojenia).
Czas po: 21-2023 lipca
