Elementi, o katerih bomo razpravljali v tem poglavju, so:
Natančnost hitrosti/gladkost/življenjska doba in možnost vzdrževanja/nastajanje prahu/učinkovitost/toplota/vibracije in hrup/protiukrepi za izpušne pline/okolje uporabe
1. Žirostabilnost in natančnost
Ko se motor poganja z enakomerno hitrostjo, bo vzdrževal enakomerno hitrost glede na vztrajnost pri visoki hitrosti, vendar se bo spreminjal glede na obliko jedra motorja pri nizki hitrosti.
Pri brezkrtačnih motorjih z režami bo privlačnost med zobmi z režami in magnetom rotorja utripala pri nizkih hitrostih.Ker pa je razdalja med statorskim jedrom in magnetom na obodu konstantna (kar pomeni, da je magnetni upor konstanten na obodu), je malo verjetno, da bo v primeru našega brezkrtačnega motorja brez rež povzročil valovanje tudi pri nizkih napetostih.Hitrost.
2. Življenjska doba, vzdržljivost in nastajanje prahu
Najpomembnejši dejavniki pri primerjavi krtačenih in brezkrtačnih motorjev so življenjska doba, vzdržljivost in nastajanje prahu.Ker se krtača in komutator med vrtenjem motorja krtač dotikata drug drugega, se kontaktni del neizogibno obrabi zaradi trenja.
Posledično je treba zamenjati celoten motor, problem pa postane prah zaradi ostankov obrabe.Kot že ime pove, brezkrtačni motorji nimajo ščetk, zato imajo boljšo življenjsko dobo, vzdržljivost in proizvajajo manj prahu kot krtačni motorji.
3. Vibracije in hrup
Krtačni motorji povzročajo tresljaje in hrup zaradi trenja med krtačo in komutatorjem, brezkrtačni motorji pa ne.Brezkrtačni motorji z režami povzročajo vibracije in hrup zaradi vrtilnega momenta rež, motorji z režami in motorji z votlo skodelico pa ne.
Stanje, v katerem os vrtenja rotorja odstopa od težišča, se imenuje neuravnoteženost.Ko se neuravnoteženi rotor vrti, nastajajo vibracije in hrup, ki se povečata s povečanjem hitrosti motorja.
4. Učinkovitost in proizvodnja toplote
Razmerje med izhodno mehansko energijo in vhodno električno energijo je učinkovitost motorja.Večina izgub, ki ne postanejo mehanska energija, postane toplotna energija, ki bo segrela motor.Izgube motorja vključujejo:
(1).Izguba bakra (izguba moči zaradi upora navitja)
(2).Izguba železa (izguba zaradi histereze jedra statorja, izguba zaradi vrtinčnih tokov)
(3) Mehanska izguba (izguba zaradi odpornosti proti trenju ležajev in ščetk ter izguba zaradi zračnega upora: izguba odpornosti proti vetru)
Izgubo bakra je mogoče zmanjšati z odebelitvijo emajlirane žice, da se zmanjša upor navitja.Če pa je emajlirana žica debelejša, bo navitja težko namestiti v motor.Zato je treba oblikovati strukturo navitja, ki je primerna za motor, s povečanjem faktorja obratovalnega cikla (razmerje med prevodnikom in površino prečnega prereza navitja).
Če je frekvenca vrtilnega magnetnega polja višja, se bo izguba železa povečala, kar pomeni, da bo električni stroj z večjo hitrostjo vrtenja zaradi izgube železa proizvedel veliko toplote.Pri izgubah železa se lahko izgube zaradi vrtinčnih tokov zmanjšajo s stanjšanjem laminirane jeklene plošče.
Kar zadeva mehanske izgube, imajo krtačni motorji vedno mehanske izgube zaradi upora trenja med krtačo in komutatorjem, brezkrtačni motorji pa ne.Kar zadeva ležaje, je koeficient trenja krogličnih ležajev nižji kot pri drsnih ležajih, kar izboljša učinkovitost motorja.Naši motorji uporabljajo kroglične ležaje.
Težava pri ogrevanju je, da tudi če aplikacija nima omejitve glede same toplote, bo toplota, ki jo ustvari motor, zmanjšala njegovo zmogljivost.
Ko se navitje segreje, se upor (impedanca) poveča in tok težko teče, kar povzroči zmanjšanje navora.Poleg tega, ko se motor segreje, se magnetna sila magneta zmanjša zaradi toplotnega razmagnetenja.Zato proizvodnje toplote ne moremo prezreti.
Ker imajo magneti samarij-kobalt zaradi toplote manjšo termično razmagnetenje kot magneti iz neodima, so magneti samarij-kobalt izbrani v aplikacijah, kjer je temperatura motorja višja.
Čas objave: 21. julij 2023