Diferencia de rendimiento del motor 1: velocidad/par/tamaño
Hay todo tipo de motores en el mundo. Motores grandes y pequeños. Un motor que se mueve hacia adelante y hacia atrás en lugar de girar. Un motor cuyo precio, a simple vista, no es evidente. Sin embargo, todos los motores se eligen por una razón. Entonces, ¿qué tipo de motor, rendimiento o características debería tener tu motor ideal?
El propósito de esta serie es brindar información sobre cómo elegir el motor ideal. Esperamos que les sea útil al elegir un motor y que les ayude a aprender los fundamentos de los motores.
Las diferencias de rendimiento que se explicarán se dividirán en dos secciones separadas como sigue:
Velocidad/Torque/Tamaño/Precio ← Los elementos que discutiremos en este capítulo
Precisión de velocidad/suavidad/vida útil y mantenibilidad/generación de polvo/eficiencia/calor
Generación de energía/vibración y ruido/contramedidas de escape/entorno de uso
1. Expectativas para el motor: movimiento de rotación
Un motor generalmente se refiere a un motor que obtiene energía mecánica a partir de energía eléctrica y, en la mayoría de los casos, a un motor que genera movimiento rotatorio. (También existe un motor lineal que genera movimiento rectilíneo, pero lo omitiremos por ahora).
Entonces, ¿qué tipo de rotación quieres? ¿Quieres que gire con fuerza como un taladro o que gire débilmente pero a alta velocidad como un ventilador eléctrico? Al centrarte en la diferencia en el movimiento de rotación deseado, las propiedades de velocidad de rotación y par cobran importancia.
2. Par motor
El par es la fuerza de rotación. Su unidad es N·m, pero en el caso de motores pequeños, se suele usar mN·m.
El motor ha sido diseñado de diversas maneras para aumentar el par. Cuantas más vueltas tenga el cable electromagnético, mayor será el par.
Debido a que el número de bobinados está limitado por el tamaño fijo de la bobina, se utiliza alambre esmaltado con un diámetro de alambre mayor.
Nuestra serie de motores sin escobillas (TEC) está disponible en 16 mm, 20 mm, 22 mm, 24 mm, 28 mm, 36 mm y 42 mm, y en 8 tipos con un diámetro exterior de 60 mm. Dado que el tamaño de la bobina también aumenta con el diámetro del motor, se puede obtener un mayor par.
Se utilizan imanes potentes para generar pares elevados sin modificar el tamaño del motor. Los imanes de neodimio son los imanes permanentes más potentes, seguidos de los de samario-cobalto. Sin embargo, incluso si solo se utilizan imanes potentes, la fuerza magnética se disipará del motor y no contribuirá al par.
Para aprovechar al máximo el fuerte magnetismo, se lamina un material funcional delgado llamado placa de acero electromagnética para optimizar el circuito magnético.
Además, debido a que la fuerza magnética de los imanes de samario cobalto es estable a los cambios de temperatura, el uso de imanes de samario cobalto puede impulsar de manera estable el motor en un entorno con grandes cambios de temperatura o altas temperaturas.
3. Velocidad (revoluciones)
El número de revoluciones de un motor se conoce a menudo como "velocidad". Es el número de vueltas que da el motor por unidad de tiempo. Aunque "rpm" se usa comúnmente como revoluciones por minuto, también se expresa como "min-1" en el sistema internacional de unidades (SI).
En comparación con el par, aumentar el número de revoluciones no es técnicamente difícil. Basta con reducir el número de vueltas de la bobina para aumentarlo. Sin embargo, dado que el par disminuye al aumentar el número de revoluciones, es importante cumplir con los requisitos de par y de revoluciones.
Además, si se utiliza a alta velocidad, es mejor usar rodamientos de bolas en lugar de rodamientos lisos. A mayor velocidad, mayor pérdida de resistencia por fricción y menor vida útil del motor.
Dependiendo de la precisión del eje, a mayor velocidad, mayores serán los problemas de ruido y vibración. Dado que un motor sin escobillas no tiene escobillas ni conmutador, produce menos ruido y vibración que un motor con escobillas (que pone la escobilla en contacto con el conmutador giratorio).
Paso 3: Tamaño
En cuanto al motor ideal, su tamaño también es un factor importante para su rendimiento. Incluso si la velocidad (revoluciones) y el par son suficientes, no tiene sentido si no se puede instalar en el producto final.
Si solo desea aumentar la velocidad, puede reducir el número de vueltas del cable, incluso si son pequeñas. Sin embargo, a menos que exista un par mínimo, no girará. Por lo tanto, es necesario encontrar maneras de aumentar el par.
Además de usar los potentes imanes mencionados, también es importante aumentar el factor de ciclo de trabajo del bobinado. Hemos hablado de reducir el número de bobinados de alambre para asegurar el número de revoluciones, pero esto no significa que el alambre esté enrollado con holgura.
Al usar cables gruesos en lugar de reducir el número de espiras, se puede generar un flujo de corriente elevado y obtener un par elevado incluso a la misma velocidad. El coeficiente espacial indica la firmeza del bobinado del cable. Ya sea aumentando el número de espiras finas o reduciendo el número de espiras gruesas, es un factor importante para obtener el par.
En general, la potencia de un motor depende de dos factores: hierro (imán) y cobre (bobinado).
Hora de publicación: 21 de julio de 2023
