Die Punkte, die wir in diesem Kapitel besprechen werden, sind:
Geschwindigkeitsgenauigkeit/Laufruhe/Lebensdauer und Wartbarkeit/Stauberzeugung/Effizienz/Hitze/Vibration und Lärm/Abgas-Gegenmaßnahmen/Nutzungsumgebung
1. Gyrosstabilität und Genauigkeit
Wenn der Motor mit einer konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird, behält er bei hoher Geschwindigkeit eine gleichmäßige Geschwindigkeit entsprechend der Trägheit bei, bei niedriger Geschwindigkeit variiert sie jedoch je nach Kernform des Motors.
Bei bürstenlosen Schlitzmotoren pulsiert die Anziehungskraft zwischen den Schlitzzähnen und dem Rotormagneten bei niedrigen Drehzahlen.Da jedoch im Fall unseres bürstenlosen, nutenlosen Motors der Abstand zwischen dem Statorkern und dem Magneten über den Umfang konstant ist (was bedeutet, dass der Magnetowiderstand über den Umfang konstant ist), ist es unwahrscheinlich, dass er selbst bei niedrigen Spannungen Wellen erzeugt.Geschwindigkeit.
2. Lebensdauer, Wartbarkeit und Staubentwicklung
Die wichtigsten Faktoren beim Vergleich von bürstenbehafteten und bürstenlosen Motoren sind Lebensdauer, Wartbarkeit und Staubentwicklung.Da sich Bürste und Kommutator berühren, wenn sich der Bürstenmotor dreht, verschleißt das Kontaktteil aufgrund der Reibung zwangsläufig.
Dadurch muss der gesamte Motor ausgetauscht werden und Staub durch Abrieb wird zum Problem.Wie der Name schon sagt, haben bürstenlose Motoren keine Bürsten, sodass sie eine längere Lebensdauer und Wartbarkeit haben und weniger Staub produzieren als Motoren mit Bürsten.
3. Vibrationen und Lärm
Bürstenmotoren erzeugen aufgrund der Reibung zwischen der Bürste und dem Kommutator Vibrationen und Geräusche, während dies bei bürstenlosen Motoren nicht der Fall ist.Bürstenlose Schlitzmotoren erzeugen aufgrund des Schlitzdrehmoments Vibrationen und Geräusche, Schlitzmotoren und Hohlbechermotoren jedoch nicht.
Der Zustand, bei dem die Drehachse des Rotors vom Schwerpunkt abweicht, wird als Unwucht bezeichnet.Wenn sich der unausgeglichene Rotor dreht, werden Vibrationen und Geräusche erzeugt, die mit zunehmender Motordrehzahl zunehmen.
4. Effizienz und Wärmeerzeugung
Das Verhältnis der abgegebenen mechanischen Energie zur aufgenommenen elektrischen Energie ist der Wirkungsgrad des Motors.Die meisten Verluste, die nicht in mechanische Energie umgewandelt werden, werden zu thermischer Energie, die den Motor erwärmt.Motorverluste umfassen:
(1).Kupferverlust (Leistungsverlust durch Wicklungswiderstand)
(2).Eisenverlust (Statorkern-Hystereseverlust, Wirbelstromverlust)
(3) Mechanischer Verlust (Verlust durch Reibungswiderstand von Lagern und Bürsten und Verlust durch Luftwiderstand: Windwiderstandsverlust)
Der Kupferverlust kann durch eine Verdickung des Lackdrahtes reduziert werden, um den Wicklungswiderstand zu verringern.Wenn der Lackdraht jedoch dicker gemacht wird, lassen sich die Wicklungen nur schwer in den Motor einbauen.Daher ist es notwendig, die Wicklungsstruktur passend zum Motor zu gestalten, indem das Tastverhältnis (das Verhältnis von Leiter zur Querschnittsfläche der Wicklung) erhöht wird.
Wenn die Frequenz des rotierenden Magnetfelds höher ist, erhöht sich der Eisenverlust, was bedeutet, dass die elektrische Maschine mit höherer Drehzahl aufgrund des Eisenverlusts viel Wärme erzeugt.Bei Eisenverlusten können Wirbelstromverluste durch Verdünnung der laminierten Stahlplatte reduziert werden.
Bezüglich mechanischer Verluste weisen Bürstenmotoren aufgrund des Reibungswiderstands zwischen Bürste und Kommutator immer mechanische Verluste auf, bei bürstenlosen Motoren hingegen nicht.Bei den Lagern ist der Reibungskoeffizient von Kugellagern niedriger als der von Gleitlagern, was den Wirkungsgrad des Motors verbessert.Unsere Motoren verwenden Kugellager.
Das Problem bei der Erwärmung besteht darin, dass die vom Motor erzeugte Wärme seine Leistung verringert, selbst wenn die Anwendung selbst keine Begrenzung für die Wärme aufweist.
Wenn die Wicklung heiß wird, erhöht sich der Widerstand (Impedanz) und der Stromfluss wird erschwert, was zu einem Rückgang des Drehmoments führt.Wenn der Motor außerdem heiß wird, verringert sich die Magnetkraft des Magneten durch thermische Entmagnetisierung.Daher ist die Wärmeentwicklung nicht zu vernachlässigen.
Da Samarium-Kobalt-Magnete aufgrund von Hitze eine geringere thermische Entmagnetisierung aufweisen als Neodym-Magnete, werden Samarium-Kobalt-Magnete in Anwendungen gewählt, bei denen die Motortemperatur höher ist.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 21. Juli 2023