trang

tin tức

Sự khác biệt về hiệu suất động cơ 1: tốc độ/mô-men xoắn/kích thước

Sự khác biệt về hiệu suất động cơ 1: tốc độ/mô-men xoắn/kích thước

Trên thế giới có rất nhiều loại động cơ. Động cơ lớn và động cơ nhỏ. Động cơ chuyển động qua lại thay vì quay tròn. Động cơ mà thoạt nhìn không dễ hiểu tại sao lại đắt tiền đến vậy. Tuy nhiên, mỗi loại động cơ đều được lựa chọn vì một lý do nào đó. Vậy động cơ lý tưởng của bạn cần có những đặc điểm, hiệu suất hay tính năng 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 lựa chọn động cơ. Và, chúng tôi hy vọng nó sẽ giúp mọi người nắm được những kiến ​​thức cơ bản về động cơ.

Sự khác biệt về hiệu năng sẽ được giải thích trong hai phần riêng biệt như sau:

Tốc độ/Mô-men xoắn/Kích thước/Giá cả ← Các yếu tố chúng ta sẽ thảo luận trong chương này.
Độ chính xác về tốc độ/độ mượt/tuổi thọ và khả năng bảo trì/lượng bụi sinh ra/hiệu suất/nhiệt độ
Phát điện/rung động và tiếng ồn/biện pháp xử lý khí thải/môi trường sử dụng

động cơ không chổi than BLDC

1. Kỳ vọng đối với động cơ: chuyển động quay
Thuật ngữ "động cơ" thường dùng để chỉ động cơ thu được năng lượng cơ học từ năng lượng điện, và trong hầu hết các trường hợp, nó dùng để chỉ động cơ tạo ra chuyển động quay. (Cũng có loại động cơ tuyến tính tạo ra chuyển động thẳng, nhưng chúng ta sẽ bỏ qua loại này trong bài viết này.)

Vậy, bạn muốn kiểu quay như thế nào? Bạn muốn nó quay mạnh mẽ như máy khoan, hay bạn muốn nó quay yếu nhưng với tốc độ cao như quạt điện? Bằng cách tập trung vào sự khác biệt trong chuyển động quay mong muốn, hai thuộc tính tốc độ quay và mô-men xoắn trở nên quan trọng.

2. Mô-men xoắn
Mômen xoắn là lực quay. Đơn vị của mômen xoắn là N·m, nhưng đối với các động cơ nhỏ, mN·m thường được sử dụng.

Động cơ được thiết kế theo nhiều cách khác nhau để tăng mô-men xoắn. ​​Càng nhiều vòng dây điện từ, mô-men xoắn càng lớn.
Do số vòng quấn bị giới hạn bởi kích thước cuộn dây cố định, nên người ta sử dụng dây tráng men có đường kính lớn hơn.
Dòng động cơ không chổi than (TEC) của chúng tôi có 8 loại đường kính ngoài: 16 mm, 20 mm, 22 mm và 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm, cùng với 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 loại nam châm vĩnh cửu mạnh nhất, tiếp theo là nam châm Samarium-Cobalt. Tuy nhiên, ngay cả khi chỉ sử dụng nam châm mạnh, lực từ vẫn sẽ bị thất thoát ra khỏi động cơ, và lực từ thất thoát này sẽ không đóng góp vào mô-men xoắn.
Để tận dụng tối đa từ tính mạnh, một lớp vật liệu mỏng có chức năng gọi là tấm thép điện từ được ghép lại để tối ưu hóa mạch từ.
Hơn nữa, do lực từ của nam châm coban-samarium ổn định với sự thay đổi nhiệt độ, việc sử dụng nam châm coban-samarium có thể vận hành động cơ một cách ổn định trong môi trường có sự thay đổi nhiệt độ lớn hoặc nhiệt độ cao.

3. Tốc độ (vòng quay)
Số vòng quay của động cơ thường được gọi là "tốc độ". Nó thể hiện hiệu suất quay của động cơ trong một đơn vị thời gian. Mặc dù "rpm" thường được dùng để chỉ số vòng quay mỗi phút, nhưng nó cũng được biểu thị là "min⁻¹" trong hệ đơn vị SI.

So với việc tăng mô-men xoắn, việc tăng số vòng quay không khó về mặt kỹ thuật. Chỉ cần giảm số vòng dây trong cuộn dây để tăng số vòng quay. Tuy nhiên, vì mô-men xoắn giảm khi số vòng quay tăng, nên điều quan trọng là phải đáp ứng cả yêu cầu về mô-men xoắn và số vòng quay.

Ngoài ra, nếu sử dụng ở tốc độ cao, tốt nhất nên sử dụng vòng bi cầu thay vì vòng bi trơn. Tốc độ càng cao, tổn thất do ma sát càng lớn, tuổi thọ của động cơ càng ngắn.
Tùy thuộc vào độ chính xác của trục, tốc độ càng cao thì vấn đề về tiếng ồn và rung động càng lớn. Vì động cơ không chổi than không có chổi than hay bộ chuyển mạch, nên nó tạo ra ít tiếng ồn và rung động hơn so với động cơ có chổi than (trong đó chổi than tiếp xúc với bộ chuyển mạch quay).
Bước 3: Kích thước
Khi nói đến động cơ lý tưởng, 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 lớn, điều đó cũng vô ích nếu nó không thể lắp đặt vào sản phẩm cuối cùng.

Nếu bạn chỉ muốn tăng tốc độ, bạn có thể giảm số vòng dây, ngay cả khi số vòng nhỏ, nhưng nếu không có mô-men xoắn tối thiểu, nó sẽ không quay. Do đó, cần phải tìm cách để tăng mô-men xoắn.

Ngoài việc sử dụng các nam châm mạnh như đã nêu ở trên, việc tăng hệ số chu kỳ hoạt động 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 được quấn lỏng lẻo.

Bằng cách sử dụng dây dẫn dày thay vì giảm số vòng quấn, dòng điện lớn hơn có thể chảy qua và mô-men xoắn cao có thể đạt được ngay cả ở cùng tốc độ. Hệ số không gian là chỉ số cho biết độ chặt của dây được quấn. Cho dù là tăng số vòng quấn mỏng hay giảm số vòng quấn dày, đây đều là yếu tố quan trọng trong việc tạo ra mô-men xoắn.

Nhìn chung, công suất đầu ra của động cơ phụ thuộc vào hai yếu tố: sắt (nam châm) và đồng (cuộn dây).

Động cơ không chổi than BLDC-2

Thời gian đăng bài: 21/7/2023