Sự khác biệt hiệu suất động cơ 1: tốc độ/mô-men xoắn/kích thước
Có tất cả các loại động cơ trên thế giới.Động cơ lớn và động cơ nhỏ.Một động cơ di chuyển qua lại thay vì quay.Một chiếc động cơ thoạt nhìn không rõ tại sao nó lại đắt như vậy.Tuy nhiên, tất cả các động cơ được chọn đều có lý do.Vậy động cơ lý tưởng của bạn cần có loại động cơ, hiệu suất hay đặc điểm nào?
Mục đích của loạt bài này là cung cấp kiến thức về cách chọn động cơ lý tưởng.Chúng tôi hy vọng nó sẽ hữu ích khi bạn chọn một động cơ.Và chúng tôi hy vọng nó sẽ giúp mọi người tìm hiểu những kiến thức cơ bản về động cơ.
Sự khác biệt về hiệu suất cần giải thích sẽ được chia thành hai phần riêng biệt như sau:
Tốc độ/Mô-men xoắn/Kích thước/Giá ← Các mục chúng ta sẽ thảo luận trong chương này
Độ chính xác về tốc độ/độ mịn/tuổi thọ và khả năng bảo trì/tạo bụi/hiệu suất/nhiệt
Biện pháp đối phó phát điện/độ rung và tiếng ồn/khí thải/môi trường sử dụng
1. Kỳ vọng đối với động cơ: chuyển động quay
Động cơ thường dùng để chỉ động cơ lấy năng lượng cơ học từ năng lượng điện và trong hầu hết các trường hợp dùng để chỉ động cơ thu được chuyển động quay.(Ngoài ra còn có một động cơ tuyến tính chuyển động thẳng, nhưng lần này chúng ta sẽ bỏ qua nó.)
Vì vậy, bạn muốn loại xoay nào?Bạn muốn nó quay mạnh như máy khoan, hay bạn muốn nó quay yếu nhưng tốc độ cao như quạt điện?Bằng cách tập trung vào sự khác biệt trong chuyển động quay mong muốn, hai đặc tính tốc độ quay và mômen quay trở nên quan trọng.
2. Mô-men xoắn
Mô-men xoắn là lực quay.Đơn vị của mô men xoắn là N·m, nhưng trong trường hợp động cơ nhỏ, mN·m thường được sử dụng.
Động cơ đã được thiết kế theo nhiều cách khác nhau để tăng mô-men xoắn.Dây điện từ càng quay nhiều thì mô men quay càng lớn.
Do số lượng cuộn dây bị giới hạn bởi kích thước cuộn dây cố định nên dây tráng men có đường kính dây lớn hơn được sử dụng.
Dòng động cơ không chổi than (TEC) của chúng tôi có 16 mm, 20 mm và 22 mm và 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm, 8 loại kích thước đường kính ngoài 60 mm.Vì kích thước cuộn dây cũng tăng theo đường kính động cơ nên có thể đạt được mô-men xoắn cao hơn.
Nam châm mạnh được sử dụng để tạo ra mô men xoắn lớn mà không làm thay đổi kích thước của động cơ.Nam châm neodymium là nam châm vĩnh cửu mạnh nhất, tiếp theo là nam châm samarium-coban.Tuy nhiên, ngay cả khi bạn chỉ sử dụng nam châm mạnh, lực từ sẽ rò rỉ ra khỏi động cơ và lực từ rò rỉ sẽ không góp phần tạo ra mô-men xoắn.
Để tận dụng tối đa từ tính mạnh, một vật liệu chức năng mỏng gọi là tấm thép điện từ được dát mỏng để tối ưu hóa mạch từ.
Hơn nữa, do lực từ của nam châm coban samarium ổn định trước sự thay đổi nhiệt độ nên việc sử dụng nam châm coban samarium có thể điều khiển động cơ ổn định trong môi trường có nhiệt độ thay đổi lớn hoặc nhiệt độ cao.
3. Tốc độ (vòng quay)
Số vòng quay của động cơ thường được gọi là "tốc độ".Đó là hiệu suất của số lần động cơ quay trong một đơn vị thời gian.Mặc dù "rpm" thường được sử dụng dưới dạng số vòng quay mỗi phút, nhưng nó cũng được biểu thị bằng "min-1" trong hệ đơn vị SI.
So với mô-men xoắn, việc tăng số vòng quay không khó về mặt kỹ thuật.Đơn giản chỉ cần giảm số vòng dây để tăng số vòng dây.Tuy nhiên, vì mô-men xoắn giảm khi số vòng quay tăng lên nên điều quan trọng là phải đáp ứng cả yêu cầu về mô-men xoắn và vòng quay.
Ngoài ra, nếu sử dụng tốc độ cao thì tốt nhất nên sử dụng ổ bi thay vì ổ trơn.Tốc độ càng cao thì tổn thất lực cản ma sát càng lớn, tuổi thọ của động cơ càng ngắn.
Tùy thuộc vào độ chính xác của trục, tốc độ càng cao thì các vấn đề liên quan đến tiếng ồn và độ rung càng lớn.Bởi vì động cơ không chổi than không có chổi than cũng như cổ góp nên nó tạo ra ít tiếng ồn và độ rung hơn so với động cơ có chổi than (khiến chổi than tiếp xúc với cổ góp quay).
Bước 3: Kích thước
Khi nói đến động cơ lý tưởng thì kích thước của động cơ cũng là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất.Ngay cả khi tốc độ (vòng quay) và mô-men xoắn đủ, sẽ là vô nghĩa nếu nó không thể được lắp đặt trên sản phẩm cuối cùng.
Nếu chỉ muốn tăng tốc độ thì có thể giảm số vòng dây, dù số vòng dây ít nhưng trừ khi có mô men xoắn tối thiểu thì nó sẽ không quay.Vì vậy, cần phải tìm cách tăng mô-men xoắn.
Ngoài việc sử dụng các nam châm mạnh ở trên, việc tăng hệ số chu kỳ làm việc của cuộn dây cũng rất quan trọng.Chúng ta đã nói về việc giảm số vòng dây để đảm bảo số vòng quay, nhưng điều này không có nghĩa là dây bị quấn lỏng lẻo.
Bằng cách sử dụng dây dày thay vì giảm số lượng cuộn dây, một lượng lớn dòng điện có thể chạy qua và có thể đạt được mô-men xoắn cao ngay cả ở cùng tốc độ.Hệ số không gian là một chỉ số cho thấy dây được quấn chặt đến mức nào.Cho dù đó là tăng số vòng quay mỏng hay giảm số vòng quay dày thì đó là một yếu tố quan trọng để đạt được mô-men xoắn.
Nhìn chung, công suất ra của động cơ phụ thuộc vào hai yếu tố: sắt (nam châm) và đồng (cuộn dây).
Thời gian đăng: 21-07-2023