Designul cu 4 poli este mai robust decât echivalentul cu 2 poli, dar poate ocupa și același spațiu și greutate.Greg Dutfield de la maxon UK explică.
Motoarele cu 4 poli au avantaje în alegerea micromotoarelor de curent continuu pentru aplicații variind de la aerospațial până la controlul forării puțurilor.Designul cu 4 poli este mai robust decât echivalentul cu 2 poli, dar poate ocupa și același spațiu și greutate.Greg Dutfield de la maxon UK explică.
Pentru motoarele de curent continuu care necesită un cuplu mare cu greutate redusă și compactitate, un motor cu 4 poli poate fi cea mai bună alegere.Motoarele cu 4 poli pot ocupa aceeași amprentă ca și motoarele cu 2 poli, dar sunt capabile să genereze mai mult cuplu.Este important de reținut că un motor cu 4 poli este, de asemenea, mai puternic decât un motor cu 2 poli de dimensiuni comparabile, ceea ce înseamnă că își menține viteza cu mai multă precizie atunci când este aplicată o sarcină.
Numărul de poli se referă la numărul de perechi de magneți permanenți din motor.Un motor cu doi poli are o pereche de magneți vizavi de nord și de sud.Când se aplică un curent între perechile de poli, se creează un câmp magnetic, determinând rotirea rotorului.Configurațiile motorului variază, de asemenea, de la 4 poli, inclusiv două perechi de poli, până la modele cu mai mulți poli, inclusiv până la 12 poli.
Numărul de poli este un aspect important al proiectării motorului, deoarece afectează caracteristicile de viteză și cuplu ale motorului.Cu cât numărul de poli este mai mic, cu atât viteza motorului este mai mare.Acest lucru se datorează faptului că fiecare rotație mecanică a rotorului depinde de finalizarea ciclului câmpului magnetic pentru fiecare pereche de poli.Cu cât un motor are mai multe perechi de magneți permanenți, cu atât sunt necesare mai multe cicluri de excitație, ceea ce înseamnă că cu atât durează mai mult rotorul pentru a finaliza o rotație de 360°.Viteza este împărțită la numărul de perechi de poli la o frecvență fixă, deci presupunând un motor cu 2 poli la 10.000 rpm, un motor cu 4 poli va produce 5000 rpm, un motor cu șase poli va funcționa la 3300 rpm etc. d ..
Motoarele mai mari pot genera mai mult cuplu, indiferent de numărul de poli.Cu toate acestea, creșterea numărului de poli poate genera mai mult cuplu decât un motor de aceeași dimensiune.În cazul unui motor cu 4 poli, cuplul acestuia este mult crescut de designul său compact, cu o cale de întoarcere magnetică mai subțire, lăsând mai mult spațiu pentru două perechi de poli cu magnet permanenți, iar în cazul motoarelor maxon, înfășurarea sa patentată împletită mai groasă.
Deși un motor cu 4 poli poate ocupa aceeași amprentă ca și un design cu 2 poli, trebuie remarcat că creșterea suplimentară a numărului de poli de la 6 la 12 înseamnă că dimensiunea și greutatea cadrului trebuie mărite proporțional până la găzduiește cablul suplimentar de cupru., nu sunt necesare fier de călcat și magneți.
Puterea unui motor este de obicei determinată de gradientul viteză-cuplu, ceea ce înseamnă că un motor mai puternic poate menține viteza mai strâns atunci când este aplicată o sarcină.Gradientul viteză-cuplu este măsurat prin scăderea vitezei la 1 mNm de sarcină.Numerele mai mici și note mai blânde înseamnă că motorul va fi mai capabil să-și mențină viteza sub sarcină.
Un motor mai puternic este posibil datorită acelorași caracteristici de design care îl ajută, de asemenea, să obțină cupluri mai mari, cum ar fi mai multe înfășurări și utilizarea materialelor optime în procesul de fabricație.Astfel, un motor cu 4 poli este mai fiabil decât un motor cu 2 poli de aceeași dimensiune.
De exemplu, un motor maxon cu 4 poli cu diametrul de 22 mm are un gradient de viteză și cuplu de 19,4 rpm/mNm, ceea ce înseamnă că pierde doar 19,4 rpm pentru fiecare 1 mNm aplicat, în timp ce un motor cu 2 poli maxon al aceeași dimensiune are un gradient de viteză și cuplu de 110 rpm./mNm .Nu toți producătorii de motoare îndeplinesc cerințele de design și materiale ale Maxon, așa că mărcile alternative de motoare cu 2 poli pot avea gradienți de viteză și cuplu mai mari, indicând un motor mai slab.
Aplicațiile aerospațiale beneficiază de rezistența sporită și greutatea redusă a motoarelor cu 4 poli.Aceste atribute sunt necesare și pentru uneltele electrice de mână, care necesită adesea un cuplu mai mare decât poate oferi un motor cu 2 poli, dar sunt ușoare ca greutate și de dimensiuni mici.
Performanța motorului cu 4 poli este importantă și pentru producătorii de roboți mobili.Roboții cu roți sau șenile trebuie să depășească terenul accidentat, obstacolele și pantele abrupte atunci când inspectează conductele de petrol și gaze sau caută victime ale unui cutremur.Motoarele cu 4 poli oferă cuplul și puterea necesare pentru a depăși aceste sarcini, ajutând producătorii de roboți mobili să construiască modele compacte și ușoare.
Dimensiunile mici, combinate cu gradienții mici de viteză și cuplu, sunt, de asemenea, esențiale pentru controlul bine în industria petrolului și gazelor.Pentru această aplicație, motoarele compacte cu 2 poli nu sunt suficient de puternice, iar motoarele cu mai mulți poli sunt prea mari pentru spațiul de inspecție al biților, așa că Maxon a dezvoltat un motor cu 4 poli de 32 mm.
Multe aplicații potrivite pentru motoarele cu 4 poli apar în medii extreme sau în condiții care necesită capacitatea de a funcționa la temperaturi ridicate, presiune ridicată și vibrații.De exemplu, motoarele de control al puțurilor pot funcționa la temperaturi care depășesc 200°C, în timp ce motoarele instalate în vehicule subacvatice autonome (AUV) sunt găzduite în rezervoare sub presiune umplute cu ulei.Cu caracteristici de design suplimentare, cum ar fi manșoane și tehnologii pentru a îmbunătăți disiparea căldurii, motoarele compacte cu 4 poli pot rezista la condiții de funcționare extreme pentru perioade lungi de timp.
Deși specificațiile motorului sunt fundamentale, designul întregului sistem de acționare, inclusiv cutia de viteze, codificatorul, sistemul de comandă și comenzile, ar trebui luat în considerare pentru a optimiza aplicația.Pe lângă consultarea cu privire la specificațiile motoarelor, inginerii maxon pot lucra și cu echipele de dezvoltare OEM pentru a dezvolta sisteme complete de antrenare specifice aplicației.
maxon este un furnizor lider de servomotoare și servomotoare DC cu perii și fără perii de înaltă precizie.Aceste motoare variază în dimensiuni de la 4 mm la 90 mm și sunt disponibile până la 500 W.Integram comenzile motorului, angrenajelor și motoarelor de curent continuu în sisteme de antrenare inteligente de înaltă precizie care pot fi personalizate pentru a satisface nevoile specifice ale aplicațiilor clienților noștri.
Cele mai bune articole din 2022. Cea mai mare fabrică de paste din lume prezintă robotică integrată și distribuție durabilă