σελίδα

νέα

Διαφορά απόδοσης κινητήρα 2: διάρκεια ζωής/θερμότητα/κραδασμοί

Τα θέματα που θα συζητήσουμε σε αυτό το κεφάλαιο είναι:
Ακρίβεια ταχύτητας/ομαλότητα/διάρκεια ζωής και συντηρησιμότητα/παραγωγή σκόνης/απόδοση/θερμότητα/κραδασμοί και θόρυβος/αντίμετρα εξάτμισης/περιβάλλον χρήσης

1. Γυροσταθερότητα και ακρίβεια
Όταν ο κινητήρας κινείται με σταθερή ταχύτητα, θα διατηρεί ομοιόμορφη ταχύτητα ανάλογα με την αδράνεια σε υψηλή ταχύτητα, αλλά θα ποικίλλει ανάλογα με το σχήμα του πυρήνα του κινητήρα σε χαμηλή ταχύτητα.

Για τους κινητήρες χωρίς ψήκτρες με σχισμές, η έλξη μεταξύ των δοντιών με σχισμές και του μαγνήτη του ρότορα θα πάλλεται σε χαμηλές ταχύτητες. Ωστόσο, στην περίπτωση του κινητήρα χωρίς ψήκτρες χωρίς σχισμές, επειδή η απόσταση μεταξύ του πυρήνα του στάτη και του μαγνήτη είναι σταθερή στην περιφέρεια (που σημαίνει ότι η μαγνητοαντίσταση είναι σταθερή στην περιφέρεια), είναι απίθανο να δημιουργηθούν κυματισμοί ακόμη και σε χαμηλές τάσεις. Ταχύτητα.

2. Διάρκεια ζωής, συντηρησιμότητα και παραγωγή σκόνης
Οι πιο σημαντικοί παράγοντες κατά τη σύγκριση των κινητήρων με ψήκτρες και των κινητήρων χωρίς ψήκτρες είναι η διάρκεια ζωής, η συντηρησιμότητα και η παραγωγή σκόνης. Επειδή η βούρτσα και ο συλλέκτης έρχονται σε επαφή μεταξύ τους όταν περιστρέφεται ο κινητήρας της βούρτσας, το εξάρτημα επαφής αναπόφευκτα θα φθαρεί λόγω τριβής.

Ως αποτέλεσμα, ολόκληρος ο κινητήρας χρειάζεται αντικατάσταση και η σκόνη λόγω φθοράς γίνεται πρόβλημα. Όπως υποδηλώνει και το όνομα, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες δεν έχουν ψήκτρες, επομένως έχουν καλύτερη διάρκεια ζωής, μεγαλύτερη συντηρησιμότητα και παράγουν λιγότερη σκόνη από τους κινητήρες με ψήκτρες.

3. Δόνηση και θόρυβος
Οι κινητήρες με ψήκτρες παράγουν κραδασμούς και θόρυβο λόγω τριβής μεταξύ της ψήκτρας και του συλλέκτη, ενώ οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες όχι. Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες με σχισμές παράγουν κραδασμούς και θόρυβο λόγω ροπής σχισμής, αλλά οι κινητήρες με σχισμές και οι κινητήρες με κοίλο κύπελλο δεν το κάνουν.

Η κατάσταση στην οποία ο άξονας περιστροφής του ρότορα αποκλίνει από το κέντρο βάρους ονομάζεται ανισορροπία. Όταν ο μη ισορροπημένος ρότορας περιστρέφεται, παράγονται κραδασμοί και θόρυβος, οι οποίοι αυξάνονται με την αύξηση της ταχύτητας του κινητήρα.

4. Απόδοση και παραγωγή θερμότητας
Ο λόγος της μηχανικής ενέργειας εξόδου προς την ηλεκτρική ενέργεια εισόδου είναι η απόδοση του κινητήρα. Οι περισσότερες από τις απώλειες που δεν γίνονται μηχανική ενέργεια γίνονται θερμική ενέργεια, η οποία θα θερμάνει τον κινητήρα. Οι απώλειες του κινητήρα περιλαμβάνουν:

(1). Απώλεια χαλκού (απώλεια ισχύος λόγω αντίστασης περιέλιξης)
(2). Απώλεια σιδήρου (απώλεια υστέρησης πυρήνα στάτη, απώλεια δινορευμάτων)
(3) Μηχανική απώλεια (απώλεια που προκαλείται από την αντίσταση τριβής των ρουλεμάν και των βουρτσών και απώλεια που προκαλείται από την αντίσταση του αέρα: απώλεια αντίστασης στον άνεμο)

Κινητήρας BLDC χωρίς ψήκτρες

Η απώλεια χαλκού μπορεί να μειωθεί με πάχυνση του εμαγιέ σύρματος για τη μείωση της αντίστασης της περιέλιξης. Ωστόσο, εάν το εμαγιέ σύρμα γίνει παχύτερο, οι περιελίξεις θα είναι δύσκολο να εγκατασταθούν στον κινητήρα. Επομένως, είναι απαραίτητο να σχεδιαστεί η δομή περιέλιξης κατάλληλη για τον κινητήρα αυξάνοντας τον συντελεστή κύκλου λειτουργίας (την αναλογία του αγωγού προς την επιφάνεια της διατομής της περιέλιξης).

Εάν η συχνότητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου είναι υψηλότερη, η απώλεια σιδήρου θα αυξηθεί, πράγμα που σημαίνει ότι η ηλεκτρική μηχανή με υψηλότερη ταχύτητα περιστροφής θα παράγει πολλή θερμότητα λόγω της απώλειας σιδήρου. Στις απώλειες σιδήρου, οι απώλειες από δινορρεύματα μπορούν να μειωθούν με την αραίωση της ελασματοποιημένης χαλύβδινης πλάκας.

Όσον αφορά τις μηχανικές απώλειες, οι κινητήρες με ψήκτρες έχουν πάντα μηχανικές απώλειες λόγω της αντίστασης τριβής μεταξύ της ψήκτρας και του συλλέκτη, ενώ οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες όχι. Όσον αφορά τα ρουλεμάν, ο συντελεστής τριβής των ρουλεμάν είναι χαμηλότερος από αυτόν των απλών ρουλεμάν, γεγονός που βελτιώνει την απόδοση του κινητήρα. Οι κινητήρες μας χρησιμοποιούν ρουλεμάν.

Το πρόβλημα με τη θέρμανση είναι ότι ακόμη και αν η εφαρμογή δεν έχει όριο στην ίδια τη θερμότητα, η θερμότητα που παράγεται από τον κινητήρα θα μειώσει την απόδοσή του.

Όταν η περιέλιξη θερμαίνεται, η αντίσταση (σύνθετη αντίσταση) αυξάνεται και είναι δύσκολο να ρέει το ρεύμα, με αποτέλεσμα τη μείωση της ροπής. Επιπλέον, όταν ο κινητήρας θερμαίνεται, η μαγνητική δύναμη του μαγνήτη θα μειωθεί λόγω θερμικής απομαγνήτισης. Επομένως, η παραγωγή θερμότητας δεν μπορεί να αγνοηθεί.

Επειδή οι μαγνήτες σαμαρίου-κοβαλτίου έχουν μικρότερο θερμικό απομαγνήτιση από τους μαγνήτες νεοδυμίου λόγω θερμότητας, οι μαγνήτες σαμαρίου-κοβαλτίου επιλέγονται σε εφαρμογές όπου η θερμοκρασία του κινητήρα είναι υψηλότερη.

Απώλεια κινητήρα χωρίς ψήκτρες BLDC

Ώρα δημοσίευσης: 21 Ιουλίου 2023