strona

Aktualności

Różnica w wydajności silnika 1: prędkość/moment obrotowy/rozmiar

Różnica w wydajności silnika 1: prędkość/moment obrotowy/rozmiar

Na świecie istnieje wiele rodzajów silników.Duży silnik i mały silnik.Silnik, który zamiast się obracać, porusza się tam i z powrotem.Silnik, który na pierwszy rzut oka nie jest oczywisty, dlaczego jest tak drogi.Jednak wszystkie silniki są wybierane nie bez powodu.Jaki zatem rodzaj silnika, osiągi i właściwości powinien posiadać Twój idealny silnik?

Celem tej serii jest przekazanie wiedzy jak wybrać idealny silnik.Mamy nadzieję, że będzie on przydatny przy wyborze silnika.Mamy nadzieję, że pomoże to ludziom poznać podstawy silników.

Różnice w wydajności, które należy wyjaśnić, zostaną podzielone na dwie oddzielne sekcje w następujący sposób:

Prędkość/Moment obrotowy/Rozmiar/Cena ← Elementy, które omówimy w tym rozdziale
Dokładność prędkości/gładkość/żywotność i łatwość konserwacji/generowanie pyłu/wydajność/ciepło
Wytwarzanie energii/wibracje i hałas/środki zaradcze dla spalin/środowisko użytkowania

Silnik bezszczotkowy BLDC

1. Oczekiwania wobec silnika: ruch obrotowy
Silnik ogólnie odnosi się do silnika, który uzyskuje energię mechaniczną z energii elektrycznej, a w większości przypadków odnosi się do silnika, który uzyskuje ruch obrotowy.(Istnieje również silnik liniowy, który wykonuje ruch prostoliniowy, ale tym razem go pominiemy.)

Więc jakiego rodzaju rotacji chcesz?Czy chcesz, aby kręcił się mocno jak wiertarka, czy też chcesz, aby kręcił się słabo, ale z dużą prędkością jak wentylator elektryczny?Koncentrując się na różnicy w pożądanym ruchu obrotowym, ważne stają się dwie właściwości: prędkość obrotowa i moment obrotowy.

2. Moment obrotowy
Moment obrotowy to siła obrotowa.Jednostką momentu obrotowego jest 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 zwojów drutu elektromagnetycznego, tym większy moment obrotowy.
Ponieważ liczba uzwojeń jest ograniczona stałym rozmiarem cewki, stosuje się drut emaliowany o większej średnicy.
Nasza seria silników bezszczotkowych (TEC) o średnicach 16 mm, 20 mm i 22 mm oraz 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm, 8 rodzajów o średnicy zewnętrznej 60 mm.Ponieważ rozmiar cewki zwiększa się również wraz ze średnicą silnika, można uzyskać wyższy moment obrotowy.
Silne magnesy służą do generowania dużych momentów obrotowych bez zmiany wielkości silnika.Najpotężniejszymi magnesami trwałymi są magnesy neodymowe, zaraz za nimi plasują się magnesy samarowo-kobaltowe.Jednakże, nawet jeśli użyjesz tylko silnych magnesów, siła magnetyczna wycieknie z silnika, a wyciekająca siła magnetyczna nie będzie miała wpływu na moment obrotowy.
Aby w pełni wykorzystać silny magnetyzm, cienki materiał funkcjonalny zwany elektromagnetyczną płytą stalową jest laminowany w celu optymalizacji obwodu magnetycznego.
Co więcej, ponieważ siła magnetyczna magnesów samarowo-kobaltowych jest stabilna na zmiany temperatury, zastosowanie magnesów samarowo-kobaltowych może stabilnie napędzać silnik w środowisku o dużych zmianach temperatury lub wysokich temperaturach.

3. Prędkość (obroty)
Liczba obrotów silnika jest często określana jako „prędkość”.Jest to liczba obrotów silnika w jednostce czasu.Chociaż „rpm” jest powszechnie używane jako obrót na minutę, w układzie jednostek SI wyraża się je również jako „min-1”.

W porównaniu z momentem obrotowym zwiększenie liczby obrotów nie jest technicznie trudne.Aby zwiększyć liczbę zwojów, wystarczy zmniejszyć liczbę zwojów cewki.Ponieważ jednak moment obrotowy maleje wraz ze wzrostem liczby obrotów, ważne jest spełnienie wymagań zarówno dotyczących momentu obrotowego, jak i obrotów.

Ponadto w przypadku pracy z dużymi prędkościami najlepiej jest używać łożysk kulkowych, a nie ślizgowych.Im wyższa prędkość, tym większa utrata oporu tarcia, tym krótsza żywotność silnika.
W zależności od dokładności wału, im wyższa prędkość, tym większe problemy związane z hałasem i wibracjami.Ponieważ silnik bezszczotkowy nie ma ani szczotki, ani komutatora, wytwarza mniej hałasu i wibracji niż silnik szczotkowy (w którym szczotka styka się z obracającym się komutatorem).
Krok 3: Rozmiar
Jeśli chodzi o idealny silnik, jego wielkość jest również jednym z ważnych czynników wydajności.Nawet jeśli prędkość (obroty) i moment obrotowy są wystarczające, to nie ma sensu, jeśli nie można ich zamontować na produkcie końcowym.

Jeśli chcesz tylko zwiększyć prędkość, możesz zmniejszyć liczbę zwojów drutu, nawet jeśli liczba zwojów jest niewielka, ale jeśli nie zostanie zapewniony minimalny moment obrotowy, drut nie będzie się obracał.Dlatego konieczne jest znalezienie sposobów na zwiększenie momentu obrotowego.

Oprócz zastosowania powyższych silnych magnesów ważne jest również zwiększenie współczynnika wypełnienia uzwojenia.Mówiliśmy o zmniejszeniu liczby zwojów drutu, aby zapewnić liczbę obrotów, ale nie oznacza to, że drut jest luźno nawinięty.

Dzięki zastosowaniu grubych drutów zamiast zmniejszania liczby zwojów można płynąć duże ilości prądu i uzyskać wysoki moment obrotowy nawet przy tej samej prędkości.Współczynnik przestrzenny jest wskaźnikiem tego, jak ciasno jest nawinięty drut.Niezależnie od tego, czy chodzi o zwiększenie liczby cienkich zwojów, czy zmniejszenie liczby grubych zwojów, jest to ważny czynnik w uzyskiwaniu momentu obrotowego.

Ogólnie moc silnika zależy od dwóch czynników: żelaza (magnes) i miedzi (uzwojenie).

Bezszczotkowy silnik BLDC-2

Czas publikacji: 21 lipca 2023 r