De saker vi kommer att diskutera i det här kapitlet är:
Hastighetsnoggrannhet/jämnhet/livslängd och underhållbarhet/dammgenerering/effektivitet/värme/vibration och buller/avgasmotåtgärder/användningsmiljö
1. Gyrostabilitet och noggrannhet
När motorn drivs med en jämn hastighet kommer den att bibehålla en jämn hastighet beroende på tröghetsmomentet vid hög hastighet, men den kommer att variera beroende på motorns kärnform vid låg hastighet.
För slitsade borstlösa motorer kommer attraktionen mellan de slitsade tänderna och rotormagneten pulsera vid låga hastigheter. Men i fallet med vår borstlösa slitslösa motor, eftersom avståndet mellan statorkärnan och magneten är konstant i omkretsen (vilket betyder att magnetoresistansen är konstant i omkretsen), är det osannolikt att den producerar ripplor ens vid låga spänningar. Hastighet.
2. Livslängd, underhållbarhet och dammgenerering
De viktigaste faktorerna vid jämförelse av borstmotorer och borstlösa motorer är livslängd, underhållbarhet och dammgenerering. Eftersom borsten och kommutatorn är i kontakt med varandra när borstmotorn roterar, kommer kontaktdelen oundvikligen att slitas ut på grund av friktion.
Som ett resultat måste hela motorn bytas ut, och damm på grund av slitage blir ett problem. Som namnet antyder har borstlösa motorer inga borstar, så de har bättre livslängd, är lättare att underhålla och producerar mindre damm än borstmotorer.
3. Vibrationer och buller
Borstmotorer producerar vibrationer och buller på grund av friktion mellan borsten och kommutatorn, medan borstlösa motorer inte gör det. Slitsade borstlösa motorer producerar vibrationer och buller på grund av slitsmoment, men slitsmotorer och ihåliga koppmotorer gör det inte.
Det tillstånd där rotorns rotationsaxel avviker från tyngdpunkten kallas obalans. När den obalanserade rotorn roterar genereras vibrationer och buller, och dessa ökar med ökande motorhastighet.
4. Effektivitet och värmegenerering
Förhållandet mellan den utgående mekaniska energin och den ingående elektriska energin är motorns verkningsgrad. De flesta förluster som inte blir mekanisk energi blir termisk energi, vilket värmer upp motorn. Motorförluster inkluderar:
(1). Kopparförlust (effektförlust på grund av lindningsmotstånd)
(2). Järnförlust (hysteresförlust i statorkärnan, virvelströmsförlust)
(3) Mekanisk förlust (förlust orsakad av friktionsmotstånd hos lager och borstar, och förlust orsakad av luftmotstånd: förlust av vindmotstånd)
Kopparförlust kan minskas genom att förtjocka den emaljerade tråden för att minska lindningsmotståndet. Om den emaljerade tråden görs tjockare blir det dock svårare att installera lindningarna i motorn. Därför är det nödvändigt att utforma lindningsstrukturen lämplig för motorn genom att öka duty cycle-faktorn (förhållandet mellan ledare och lindningens tvärsnittsarea).
Om frekvensen hos det roterande magnetfältet är högre kommer järnförlusten att öka, vilket innebär att den elektriska maskinen med högre rotationshastighet kommer att generera mycket värme på grund av järnförlusten. Vid järnförluster kan virvelströmsförluster minskas genom att tunna ut den laminerade stålplåten.
När det gäller mekaniska förluster har borstmotorer alltid mekaniska förluster på grund av friktionsmotståndet mellan borsten och kommutatorn, medan borstlösa motorer inte har det. När det gäller lager är friktionskoefficienten för kullager lägre än för glidlager, vilket förbättrar motorns verkningsgrad. Våra motorer använder kullager.
Problemet med uppvärmning är att även om applikationen inte har någon gräns för själva värmen, kommer värmen som genereras av motorn att minska dess prestanda.
När lindningen blir varm ökar resistansen (impedansen) och det blir svårt för strömmen att flyta, vilket resulterar i en minskning av vridmomentet. Dessutom, när motorn blir varm, kommer magnetens magnetiska kraft att minska genom termisk avmagnetisering. Därför kan värmegenerering inte ignoreras.
Eftersom samarium-koboltmagneter har en mindre termisk avmagnetisering än neodymmagneter på grund av värme, väljs samarium-koboltmagneter i applikationer där motortemperaturen är högre.
Publiceringstid: 21 juli 2023
