νέα

1. Προσδοκίες για τον κινητήρα: περιστροφική κίνηση
Ένας κινητήρας αναφέρεται γενικά σε έναν κινητήρα που αποκτά μηχανική ενέργεια από ηλεκτρική ενέργεια και στις περισσότερες περιπτώσεις αναφέρεται σε έναν κινητήρα που αποκτά περιστροφική κίνηση. (Υπάρχει επίσης ένας γραμμικός κινητήρας που αποκτά ευθύγραμμη κίνηση, αλλά θα τον παραλείψουμε αυτή τη φορά.)

Λοιπόν, τι είδους περιστροφή θέλετε; Θέλετε να περιστρέφεται δυνατά όπως ένα τρυπάνι ή θέλετε να περιστρέφεται αδύναμα αλλά με υψηλή ταχύτητα όπως ένας ηλεκτρικός ανεμιστήρας; Εστιάζοντας στη διαφορά στην επιθυμητή περιστροφική κίνηση, οι δύο ιδιότητες της ταχύτητας περιστροφής και της ροπής αποκτούν σημασία.

2. Ροπή
Η ροπή είναι η δύναμη περιστροφής. Η μονάδα μέτρησης της ροπής είναι N·m, αλλά στην περίπτωση των μικρών κινητήρων χρησιμοποιείται συνήθως το mN·m.

Ο κινητήρας έχει σχεδιαστεί με διάφορους τρόπους για να αυξάνει τη ροπή. Όσο περισσότερες στροφές κάνει το ηλεκτρομαγνητικό καλώδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροπή.
Επειδή ο αριθμός των περιελίξεων περιορίζεται από το σταθερό μέγεθος του πηνίου, χρησιμοποιείται εμαγιέ σύρμα με μεγαλύτερη διάμετρο σύρματος.
Η σειρά κινητήρων χωρίς ψήκτρες (TEC) μας με 16 mm, 20 mm και 22 mm και 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm, τα 8 είδη με εξωτερική διάμετρο 60 mm. Δεδομένου ότι το μέγεθος του πηνίου αυξάνεται επίσης με τη διάμετρο του κινητήρα, μπορεί να επιτευχθεί υψηλότερη ροπή.
Οι ισχυροί μαγνήτες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μεγάλων ροπών στρέψης χωρίς να αλλάζει το μέγεθος του κινητήρα. Οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι οι πιο ισχυροί μόνιμοι μαγνήτες, ακολουθούμενοι από τους μαγνήτες σαμαρίου-κοβαλτίου. Ωστόσο, ακόμη και αν χρησιμοποιείτε μόνο ισχυρούς μαγνήτες, η μαγνητική δύναμη θα διαρρεύσει από τον κινητήρα και η διαρροή μαγνητικής δύναμης δεν θα συμβάλει στη ροπή στρέψης.
Για να αξιοποιηθεί πλήρως ο ισχυρός μαγνητισμός, ένα λεπτό λειτουργικό υλικό που ονομάζεται ηλεκτρομαγνητική χαλύβδινη πλάκα είναι ελασματοποιημένο για να βελτιστοποιήσει το μαγνητικό κύκλωμα.
Επιπλέον, επειδή η μαγνητική δύναμη των μαγνητών σαμαρίου κοβαλτίου είναι σταθερή στις μεταβολές της θερμοκρασίας, η χρήση μαγνητών σαμαρίου κοβαλτίου μπορεί να οδηγήσει σταθερά τον κινητήρα σε περιβάλλον με μεγάλες μεταβολές θερμοκρασίας ή υψηλές θερμοκρασίες.

3. Ταχύτητα (στροφές)
Ο αριθμός των στροφών ενός κινητήρα αναφέρεται συχνά ως «ταχύτητα». Είναι η απόδοση του πόσες φορές περιστρέφεται ο κινητήρας ανά μονάδα χρόνου. Αν και οι «σ.α.λ.» χρησιμοποιούνται συνήθως ως στροφές ανά λεπτό, εκφράζονται επίσης ως «min-1» στο σύστημα μονάδων SI.

Σε σύγκριση με τη ροπή, η αύξηση του αριθμού των στροφών δεν είναι τεχνικά δύσκολη. Απλώς μειώστε τον αριθμό των στροφών στο πηνίο για να αυξήσετε τον αριθμό των στροφών. Ωστόσο, επειδή η ροπή μειώνεται καθώς αυξάνεται ο αριθμός των στροφών, είναι σημαντικό να πληρούνται οι απαιτήσεις τόσο για τη ροπή όσο και για τις στροφές.

Επιπλέον, εάν χρησιμοποιείτε κινητήρα υψηλής ταχύτητας, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ρουλεμάν αντί για απλά ρουλεμάν. Όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η απώλεια αντίστασης τριβής, τόσο μικρότερη είναι η διάρκεια ζωής του κινητήρα.
Ανάλογα με την ακρίβεια του άξονα, όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα, τόσο μεγαλύτερα είναι τα προβλήματα που σχετίζονται με τον θόρυβο και τους κραδασμούς. Επειδή ένας κινητήρας χωρίς ψήκτρες δεν έχει ούτε ψήκτρες ούτε συλλέκτη, παράγει λιγότερο θόρυβο και κραδασμούς από έναν κινητήρα με ψήκτρες (ο οποίος φέρνει τη ψήκτρα σε επαφή με τον περιστρεφόμενο συλλέκτη).
Βήμα 3: Μέγεθος
Όσον αφορά τον ιδανικό κινητήρα, το μέγεθος του κινητήρα είναι επίσης ένας από τους σημαντικούς παράγοντες απόδοσης. Ακόμα κι αν η ταχύτητα (στροφές) και η ροπή είναι επαρκείς, είναι άσκοπο αν δεν μπορεί να εγκατασταθεί στο τελικό προϊόν.

Αν θέλετε απλώς να αυξήσετε την ταχύτητα, μπορείτε να μειώσετε τον αριθμό των στροφών του σύρματος, ακόμα κι αν ο αριθμός των στροφών είναι μικρός, αλλά εκτός αν υπάρχει ελάχιστη ροπή, δεν θα περιστραφεί. Επομένως, είναι απαραίτητο να βρείτε τρόπους για να αυξήσετε τη ροπή.

Εκτός από τη χρήση των παραπάνω ισχυρών μαγνητών, είναι επίσης σημαντικό να αυξηθεί ο συντελεστής κύκλου λειτουργίας της περιέλιξης. Έχουμε μιλήσει για τη μείωση του αριθμού των περιελίξεων των συρμάτων για να διασφαλιστεί ο αριθμός των στροφών, αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι το σύρμα είναι χαλαρά τυλιγμένο.

Χρησιμοποιώντας χοντρά σύρματα αντί να μειώσουμε τον αριθμό των περιελίξεων, μπορούν να ρέουν μεγάλες ποσότητες ρεύματος και να επιτυγχάνεται υψηλή ροπή ακόμη και με την ίδια ταχύτητα. Ο χωρικός συντελεστής είναι ένας δείκτης του πόσο σφιχτά είναι τυλιγμένο το σύρμα. Είτε πρόκειται για την αύξηση του αριθμού των λεπτών στροφών είτε για τη μείωση του αριθμού των χοντρών στροφών, είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την επίτευξη ροπής.

Γενικά, η ισχύς ενός κινητήρα εξαρτάται από δύο παράγοντες: τον σίδηρο (μαγνήτη) και τον χαλκό (περιέλιξη).