Елементите, които ще обсъдим в тази глава, са:
Точност на скоростта/плавност/живот и поддръжка/генериране на прах/ефективност/топлина/вибрации и шум/мерки за противодействие на отработените газове/среда на използване
1. Гиростабилност и точност
Когато двигателят се задвижва с постоянна скорост, той ще поддържа еднаква скорост според инерцията при висока скорост, но ще варира според формата на сърцевината на двигателя при ниска скорост.
При безчеткови двигатели с прорези привличането между зъбите с прорези и магнита на ротора ще пулсира при ниски скорости.Въпреки това, в случая на нашия безчетков двигател без прорези, тъй като разстоянието между сърцевината на статора и магнита е постоянно в обиколката (което означава, че магнитосъпротивлението е постоянно в обиколката), е малко вероятно да произведе вълни дори при ниски напрежения.Скорост.
2. Живот, поддръжка и генериране на прах
Най-важните фактори при сравняване на четки и безчеткови двигатели са животът, поддръжката и генерирането на прах.Тъй като четката и комутаторът контактуват един с друг, когато двигателят на четката се върти, контактната част неизбежно ще се износи поради триене.
В резултат на това целият двигател трябва да бъде сменен и прахът, дължащ се на износване, се превръща в проблем.Както подсказва името, безчетковите двигатели нямат четки, така че имат по-добър живот, поддръжка и произвеждат по-малко прах от двигателите с четки.
3. Вибрации и шум
Четковите двигатели произвеждат вибрации и шум поради триенето между четката и комутатора, докато безчетковите двигатели не го правят.Безчетковите двигатели с прорези произвеждат вибрации и шум поради въртящия момент на прореза, но двигателите с прорези и двигателите с кухи чаши не го правят.
Състоянието, при което оста на въртене на ротора се отклонява от центъра на тежестта, се нарича дисбаланс.Когато небалансираният ротор се върти, се генерират вибрации и шум, които се увеличават с увеличаване на скоростта на двигателя.
4. Ефективност и генериране на топлина
Съотношението на изходната механична енергия към входящата електрическа енергия е ефективността на двигателя.Повечето от загубите, които не се превръщат в механична енергия, стават топлинна енергия, която ще загрее двигателя.Загубите на двигателя включват:
(1).Загуба на мед (загуба на мощност поради съпротивление на намотката)
(2).Загуба на желязо (загуба на хистерезис на ядрото на статора, загуба на вихрови токове)
(3) Механични загуби (загуби, причинени от устойчивост на триене на лагери и четки, и загуби, причинени от съпротивление на въздуха: загуба на устойчивост на вятър)
Загубата на мед може да бъде намалена чрез удебеляване на емайлирания проводник, за да се намали съпротивлението на намотката.Въпреки това, ако емайлираният проводник е направен по-дебел, намотките ще бъдат трудни за инсталиране в двигателя.Следователно е необходимо да се проектира структурата на намотката, подходяща за двигателя, чрез увеличаване на коефициента на работен цикъл (съотношението на проводника към площта на напречното сечение на намотката).
Ако честотата на въртящото се магнитно поле е по-висока, загубата на желязо ще се увеличи, което означава, че електрическата машина с по-висока скорост на въртене ще генерира много топлина поради загубата на желязо.При загубите на желязо загубите от вихрови токове могат да бъдат намалени чрез изтъняване на ламинираната стоманена плоча.
Що се отнася до механичните загуби, четковите двигатели винаги имат механични загуби поради съпротивлението на триене между четката и комутатора, докато безчетковите двигатели не.По отношение на лагерите, коефициентът на триене на сачмените лагери е по-нисък от този на плъзгащите лагери, което подобрява ефективността на двигателя.Нашите двигатели използват сачмени лагери.
Проблемът с отоплението е, че дори ако приложението няма ограничение за самата топлина, топлината, генерирана от двигателя, ще намали неговата производителност.
Когато намотката се нагрее, съпротивлението (импедансът) се увеличава и токът протича трудно, което води до намаляване на въртящия момент.Освен това, когато двигателят се нагрее, магнитната сила на магнита ще бъде намалена чрез термично размагнитване.Следователно генерирането на топлина не може да бъде пренебрегнато.
Тъй като самариево-кобалтовите магнити имат по-малка термична демагнетизация от неодимовите магнити поради топлина, самариево-кобалтовите магнити се избират в приложения, където температурата на двигателя е по-висока.
Време на публикуване: 21 юли 2023 г