Ставке о којима ћемо разговарати у овом поглављу су:
Тачност брзине/глаткоћа/трајност и одржавање/стварање прашине/ефикасност/топлота/вибрације и бука/мере за издувне гасове/окружење употребе
1. Жиростабилност и тачност
Када се мотор покреће константном брзином, он ће одржавати равномерну брзину у складу са инерцијом при великој брзини, али ће варирати у зависности од облика језгра мотора при малој брзини.
Код мотора без четкица са прорезима, привлачење између прорезаних зубаца и магнета ротора ће пулсирати при малим брзинама. Међутим, у случају нашег мотора без четкица и прореза, пошто је растојање између језгра статора и магнета константно по обиму (што значи да је магнетоотпор константан по обиму), мало је вероватно да ће доћи до таласања чак и при ниским напонима. Брзина.
2. Век трајања, одржавање и стварање прашине
Најважнији фактори при поређењу мотора са четкицама и без четкица су век трајања, једноставност одржавања и стварање прашине. Пошто се четкица и комутатор међусобно додирују када се мотор са четкицама окреће, контактни део ће се неизбежно истрошити због трења.
Као резултат тога, цео мотор мора бити замењен, а прашина услед хабања постаје проблем. Као што име сугерише, мотори без четкица немају четкице, па имају бољи век трајања, лакше се одржавају и производе мање прашине од мотора са четкицама.
3. Вибрације и бука
Четкичасти мотори производе вибрације и буку због трења између четке и комутатора, док мотори без четкица то не чине. Мотори без четкица са прорезима производе вибрације и буку због обртног момента прореза, али мотори са прорезима и мотори са шупљим чашама то не чине.
Стање у коме оса ротације ротора одступа од центра гравитације назива се неуравнотеженост. Када се неуравнотежени ротор окреће, генеришу се вибрације и бука, а оне се повећавају са повећањем брзине мотора.
4. Ефикасност и производња топлоте
Однос излазне механичке енергије и улазне електричне енергије је корисни ефекат мотора. Већина губитака који се не претварају у механичку енергију постају топлотна енергија, што ће загрејати мотор. Губици мотора укључују:
(1). Губитак бакра (губитак снаге због отпора намотаја)
(2). Губитак гвожђа (губитак услед хистерезиса језгра статора, губитак услед вртложних струја)
(3) Механички губитак (губитак узрокован отпором трења лежајева и четкица и губитак узрокован отпором ваздуха: губитак отпора ветра)
Губитак бакра може се смањити задебљањем емајлиране жице како би се смањио отпор намотаја. Међутим, ако је емајлирана жица дебља, намотаје ће бити тешко инсталирати у мотор. Стога је неопходно пројектовати структуру намотаја погодну за мотор повећањем фактора радног циклуса (однос проводника и површине попречног пресека намотаја).
Ако је фреквенција обртног магнетног поља већа, губици у гвожђу ће се повећати, што значи да ће електрична машина са већом брзином ротације генерисати много топлоте због губитака у гвожђу. Код губитака у гвожђу, губици услед вртложних струја могу се смањити истањивањем ламиниране челичне плоче.
Што се тиче механичких губитака, мотори са четкицама увек имају механичке губитке због отпора трења између четкице и комутатора, док мотори без четкица немају. Што се тиче лежајева, коефицијент трења кугличних лежајева је нижи од клизних лежајева, што побољшава ефикасност мотора. Наши мотори користе кугличне лежајеве.
Проблем са загревањем је тај што чак и ако апликација нема ограничење на саму топлоту, топлота коју генерише мотор ће смањити његове перформансе.
Када се намотај загреје, отпор (импеданса) се повећава и струја тешко пролази, што доводи до смањења обртног момента. Штавише, када се мотор загреје, магнетна сила магнета ће се смањити термичком демагнетизацијом. Стога се стварање топлоте не може занемарити.
Пошто самаријум-кобалтни магнети имају мању термичку демагнетизацију од неодимијумских магнета услед топлоте, самаријум-кобалтни магнети се бирају у применама где је температура мотора виша.
Време објаве: 21. јул 2023.
