Variklio našumo skirtumas 1: greitis / sukimo momentas / dydis
Pasaulyje yra visokių variklių. Didelių ir mažų variklių. Variklių, kurie juda pirmyn ir atgal, o ne sukasi. Variklių, kurie iš pirmo žvilgsnio nėra akivaizdūs dėl savo brangumo. Tačiau visi varikliai parenkami dėl tam tikrų priežasčių. Taigi, kokio tipo variklį, našumą ar charakteristikas turėtų turėti jūsų idealus variklis?
Šios serijos tikslas – suteikti žinių, kaip išsirinkti idealų variklį. Tikimės, kad tai bus naudinga renkantis variklį. Ir tikimės, kad tai padės žmonėms išmokti variklių pagrindų.
Aiškinami našumo skirtumai bus suskirstyti į dvi atskiras dalis:
Greitis/Sukimo momentas/Dydis/Kaina ← Šiame skyriuje aptarsime šiuos elementus
Greičio tikslumas / sklandumas / tarnavimo laikas ir priežiūra / dulkių susidarymas / efektyvumas / šiluma
Elektros energijos gamybos / vibracijos ir triukšmo / išmetamųjų dujų mažinimo priemonės / naudojimo aplinka
1. Lūkesčiai varikliui: sukamasis judesys
Variklis paprastai reiškia variklį, kuris mechaninę energiją gauna iš elektros energijos, ir daugeliu atvejų reiškia variklį, kuris juda sukamuoju judesiu. (Taip pat yra tiesinis variklis, kuris juda tiesiai, bet šį kartą to neaptarsime.)
Taigi, kokio sukimosi norite? Ar norite, kad jis suktųsi galingai kaip grąžtas, ar norite, kad jis suktųsi silpnai, bet dideliu greičiu kaip elektrinis ventiliatorius? Sutelkiant dėmesį į norimo sukimosi judesio skirtumą, svarbios tampa dvi savybės – sukimosi greitis ir sukimo momentas.
2. Sukimo momentas
Sukimo momentas yra sukimosi jėga. Sukimo momento vienetas yra N·m, tačiau mažų variklių atveju dažniausiai naudojamas mN·m.
Variklis buvo suprojektuotas įvairiais būdais, siekiant padidinti sukimo momentą. Kuo daugiau elektromagnetinio laido vijų, tuo didesnis sukimo momentas.
Kadangi apvijų skaičių riboja fiksuotas ritės dydis, naudojama didesnio vielos skersmens emaliuota viela.
Mūsų bešepetėlių variklių serija (TEC) su 16 mm, 20 mm ir 22 mm bei 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm išorinio skersmens 8 dydžiais. Kadangi ritės dydis taip pat didėja kartu su variklio skersmeniu, galima pasiekti didesnį sukimo momentą.
Galingi magnetai naudojami dideliems sukimo momentams generuoti nekeičiant variklio dydžio. Neodimio magnetai yra galingiausi nuolatiniai magnetai, po jų seka samariumo-kobalto magnetai. Tačiau net jei naudosite tik stiprius magnetus, magnetinė jėga nutekės iš variklio, o nutekanti magnetinė jėga neprisidės prie sukimo momento.
Siekiant visapusiškai išnaudoti stiprų magnetizmą, plona funkcinė medžiaga, vadinama elektromagnetine plieno plokšte, yra laminuojama, kad optimizuotų magnetinę grandinę.
Be to, kadangi samario kobalto magnetų magnetinė jėga yra stabili temperatūros pokyčiams, samario kobalto magnetų naudojimas gali stabiliai varyti variklį aplinkoje, kurioje yra dideli temperatūros pokyčiai arba aukšta temperatūra.
3. Greitis (apsisukimai)
Variklio apsisukimų skaičius dažnai vadinamas „greičiu“. Tai našumas, parodantis, kiek kartų variklis apsisuka per laiko vienetą. Nors „aps./min.“ dažniausiai vartojamas kaip apsisukimai per minutę, SI vienetų sistemoje jis taip pat išreiškiamas kaip „min-1“.
Palyginti su sukimo momentu, apsisukimų skaičiaus didinimas techniškai nėra sudėtingas. Tiesiog sumažinkite ritės apsisukimų skaičių, kad padidintumėte apsisukimų skaičių. Tačiau kadangi sukimo momentas mažėja didėjant apsisukimų skaičiui, svarbu atitikti ir sukimo momento, ir apsisukimų reikalavimus.
Be to, jei naudojamas didelis greitis, geriausia naudoti rutulinius, o ne slydimo guolius. Kuo didesnis greitis, tuo didesni trinties pasipriešinimo nuostoliai ir trumpesnis variklio tarnavimo laikas.
Priklausomai nuo veleno tikslumo, kuo didesnis greitis, tuo didesnės su triukšmu ir vibracija susijusios problemos. Kadangi bešepetis variklis neturi nei šepetėlio, nei komutatoriaus, jis skleidžia mažiau triukšmo ir vibracijos nei šepetėlinis variklis (kuriame šepetėlis liečiasi su besisukančiu komutatoriumi).
3 veiksmas: dydis
Kalbant apie idealų variklį, vienas iš svarbių našumo veiksnių taip pat yra variklio dydis. Net jei greitis (apsisukimai) ir sukimo momentas yra pakankami, variklis yra beprasmis, jei jo negalima sumontuoti galutiniame gaminyje.
Jei norite tik padidinti greitį, galite sumažinti vielos vijų skaičių, net jei vijų skaičius mažas, tačiau jei nėra minimalaus sukimo momento, ji nesisuks. Todėl būtina rasti būdų, kaip padidinti sukimo momentą.
Be minėtų stiprių magnetų naudojimo, taip pat svarbu padidinti apvijos darbo ciklo koeficientą. Kalbėjome apie vielos apvijų skaičiaus sumažinimą, kad būtų užtikrintas apsisukimų skaičius, tačiau tai nereiškia, kad viela yra laisvai vyniojama.
Naudojant storus laidus, o ne mažinant apvijų skaičių, net ir esant tokiam pačiam greičiui, gali tekėti didelė srovė ir gauti didelį sukimo momentą. Erdvinis koeficientas rodo, kaip stipriai viela apvyniota. Nesvarbu, ar didinamas plonų vijų skaičius, ar mažinamas storų vijų skaičius, tai yra svarbus veiksnys norint gauti sukimo momentą.
Apskritai variklio galia priklauso nuo dviejų veiksnių: geležies (magneto) ir vario (apvijos).
Įrašo laikas: 2023 m. liepos 21 d.
