Η σχεδίαση 4 πόλων είναι πιο στιβαρή από την ισοδύναμη 2 πόλων, αλλά μπορεί επίσης να καταλαμβάνει τον ίδιο χώρο και βάρος.Ο Greg Dutfield από το maxon UK εξηγεί.
Οι κινητήρες 4 πόλων έχουν πλεονεκτήματα στην επιλογή κινητήρων micro DC για εφαρμογές που κυμαίνονται από την αεροδιαστημική έως τον έλεγχο διάτρησης φρέατος.Η σχεδίαση 4 πόλων είναι πιο στιβαρή από την ισοδύναμη 2 πόλων, αλλά μπορεί επίσης να καταλαμβάνει τον ίδιο χώρο και βάρος.Ο Greg Dutfield από το maxon UK εξηγεί.
Για κινητήρες συνεχούς ρεύματος που απαιτούν υψηλή ροπή με χαμηλό βάρος και συμπαγή, ένας κινητήρας 4 πόλων μπορεί να είναι η καλύτερη επιλογή.Οι κινητήρες 4 πόλων μπορεί να καταλαμβάνουν το ίδιο αποτύπωμα με τους κινητήρες 2 πόλων, αλλά είναι ικανοί να παράγουν περισσότερη ροπή.Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ένας κινητήρας 4 πόλων είναι επίσης ισχυρότερος από έναν κινητήρα 2 πόλων συγκρίσιμου μεγέθους, πράγμα που σημαίνει ότι διατηρεί την ταχύτητά του με μεγαλύτερη ακρίβεια όταν εφαρμόζεται φορτίο.
Ο αριθμός των πόλων αναφέρεται στον αριθμό των ζευγών μόνιμων μαγνητών στον κινητήρα.Ένας διπολικός κινητήρας έχει ένα ζεύγος μαγνητών απέναντι από το βορρά και το νότο.Όταν εφαρμόζεται ρεύμα μεταξύ των ζευγών πόλων, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο που προκαλεί την περιστροφή του ρότορα.Οι διαμορφώσεις κινητήρα κυμαίνονται επίσης από 4-πολικούς, συμπεριλαμβανομένων δύο ζευγών πόλων, έως σχέδια πολλαπλών πόλων, συμπεριλαμβανομένων έως και 12 πόλων.
Ο αριθμός των πόλων είναι μια σημαντική πτυχή του σχεδιασμού του κινητήρα, καθώς επηρεάζει τα χαρακτηριστικά ταχύτητας και ροπής του κινητήρα.Όσο μικρότερος είναι ο αριθμός των πόλων, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα του κινητήρα.Αυτό συμβαίνει γιατί κάθε μηχανική περιστροφή του ρότορα εξαρτάται από την ολοκλήρωση του κύκλου του μαγνητικού πεδίου για κάθε ζεύγος πόλων.Όσο περισσότερα ζεύγη μόνιμων μαγνητών έχει ένας κινητήρας, τόσο περισσότεροι κύκλοι διέγερσης απαιτούνται, πράγμα που σημαίνει ότι όσο περισσότερο χρειάζεται ο ρότορας για να ολοκληρώσει μια περιστροφή 360°.Η ταχύτητα διαιρείται με τον αριθμό των ζευγών πόλων σε μια σταθερή συχνότητα, οπότε υποθέτοντας ότι ένας κινητήρας 2 πόλων στις 10.000 rpm, ένας κινητήρας 4 πόλων θα παράγει 5000 rpm, ένας κινητήρας έξι πόλων θα λειτουργεί στις 3300 rpm, κ.λπ. ..
Οι μεγαλύτεροι κινητήρες μπορούν να παράγουν περισσότερη ροπή ανεξάρτητα από τον αριθμό των πόλων.Ωστόσο, η αύξηση του αριθμού των πόλων μπορεί να δημιουργήσει περισσότερη ροπή από έναν κινητήρα του ίδιου μεγέθους.Στην περίπτωση ενός κινητήρα 4 πόλων, η ροπή του αυξάνεται σημαντικά από τη συμπαγή σχεδίασή του με μια πιο λεπτή μαγνητική διαδρομή επιστροφής που αφήνει περισσότερο χώρο για δύο ζεύγη πόλων μόνιμων μαγνητών και στην περίπτωση των κινητήρων maxon, η κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας παχύτερη πλεγμένη περιέλιξη.
Αν και ένας κινητήρας 4 πόλων μπορεί να καταλαμβάνει το ίδιο αποτύπωμα με ένα σχέδιο 2 πόλων, θα πρέπει να σημειωθεί ότι η περαιτέρω αύξηση του αριθμού των πόλων από 6 σε 12 σημαίνει ότι το μέγεθος και το βάρος του πλαισίου πρέπει να αυξηθεί αναλόγως σε προσαρμόστε το πρόσθετο χάλκινο καλώδιο., δεν απαιτείται σίδερο και μαγνήτες.
Η ισχύς ενός κινητήρα καθορίζεται συνήθως από την κλίση ταχύτητας-ροπής, που σημαίνει ότι ένας ισχυρότερος κινητήρας μπορεί να συγκρατήσει την ταχύτητα πιο σφιχτά όταν εφαρμόζεται φορτίο.Η κλίση ταχύτητας-ροπής μετριέται με τη μείωση της ταχύτητας ανά 1 mNm φορτίου.Οι χαμηλότεροι αριθμοί και οι πιο ήπιοι βαθμοί σημαίνουν ότι ο κινητήρας θα μπορεί να διατηρεί καλύτερα την ταχύτητά του υπό φορτίο.
Ένας πιο ισχυρός κινητήρας είναι δυνατός χάρη στα ίδια σχεδιαστικά χαρακτηριστικά που τον βοηθούν επίσης να επιτύχει υψηλότερες ροπές, όπως περισσότερες περιελίξεις και χρήση βέλτιστων υλικών στη διαδικασία κατασκευής.Έτσι, ένας 4πολικός κινητήρας είναι πιο αξιόπιστος από έναν 2πολικό κινητήρα του ίδιου μεγέθους.
Για παράδειγμα, ένας 4-πολικός κινητήρας maxon με διάμετρο 22 mm έχει ταχύτητα και κλίση ροπής 19,4 rpm/mNm, που σημαίνει ότι χάνει μόνο 19,4 rpm για κάθε 1 mNm που εφαρμόζεται, ενώ ένας κινητήρας 2-a maxon pole του ίδιο μέγεθος έχει ταχύτητα και κλίση ροπής 110 σ.α.λ./mNm.Δεν πληρούν όλοι οι κατασκευαστές κινητήρων τις απαιτήσεις σχεδιασμού και υλικού της maxon, επομένως οι εναλλακτικές μάρκες κινητήρων 2 πόλων μπορεί να έχουν υψηλότερες κλίσεις ταχύτητας και ροπής, υποδεικνύοντας πιο αδύναμο κινητήρα.
Οι εφαρμογές αεροδιαστημικής επωφελούνται από την αυξημένη αντοχή και το μικρό βάρος των 4-πολικών κινητήρων.Αυτά τα χαρακτηριστικά χρειάζονται επίσης για τα ηλεκτρικά εργαλεία χειρός, τα οποία συχνά απαιτούν περισσότερη ροπή από ό,τι μπορεί να προσφέρει ένας κινητήρας 2 πόλων, αλλά είναι ελαφριά σε βάρος και μικρά σε μέγεθος.
Η απόδοση του 4-πολικού κινητήρα είναι επίσης σημαντική για τους κατασκευαστές κινητών ρομπότ.Τα ρομπότ με τροχούς ή ιχνηλάτες πρέπει να ξεπερνούν ανώμαλο έδαφος, εμπόδια και απότομες πλαγιές όταν επιθεωρούν αγωγούς πετρελαίου και φυσικού αερίου ή αναζητούν θύματα σεισμού.Οι κινητήρες 4 πόλων παρέχουν τη ροπή και την ισχύ που απαιτούνται για να ξεπεραστούν αυτά τα φορτία, βοηθώντας τους κατασκευαστές κινητών ρομπότ να κατασκευάσουν συμπαγή και ελαφριά σχέδια.
Το μικρό μέγεθος, σε συνδυασμό με τις χαμηλές κλίσεις ταχύτητας και ροπής, είναι επίσης κρίσιμο για τον έλεγχο των πηγαδιών στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου.Για αυτήν την εφαρμογή, οι συμπαγείς 2-πολικοί κινητήρες δεν είναι αρκετά ισχυροί και οι πολυπολικοί κινητήρες είναι πολύ μεγάλοι για τον χώρο επιθεώρησης bit, έτσι η Maxon ανέπτυξε έναν 4-πολικό κινητήρα 32 mm.
Πολλές εφαρμογές κατάλληλες για κινητήρες 4 πόλων εμφανίζονται σε ακραία περιβάλλοντα ή σε συνθήκες που απαιτούν την ικανότητα λειτουργίας σε υψηλή θερμοκρασία, υψηλή πίεση και δονήσεις.Για παράδειγμα, οι κινητήρες ελέγχου φρεατίων μπορούν να λειτουργούν σε θερμοκρασίες άνω των 200°C, ενώ οι κινητήρες που είναι εγκατεστημένοι σε αυτόνομα υποβρύχια οχήματα (AUV) στεγάζονται σε δεξαμενές υπό πίεση γεμάτες λάδι.Με πρόσθετα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά, όπως χιτώνια και τεχνολογίες για τη βελτίωση της απαγωγής θερμότητας, οι συμπαγείς 4-πολικοί κινητήρες μπορούν να αντέξουν σε ακραίες συνθήκες λειτουργίας για παρατεταμένες χρονικές περιόδους.
Ενώ οι προδιαγραφές του κινητήρα είναι θεμελιώδεις, ο σχεδιασμός ολόκληρου του συστήματος μετάδοσης κίνησης, συμπεριλαμβανομένου του κιβωτίου ταχυτήτων, του κωδικοποιητή, της μονάδας και των χειριστηρίων, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη για τη βελτιστοποίηση της εφαρμογής.Εκτός από τη συμβουλή σχετικά με τις προδιαγραφές κινητήρα, οι μηχανικοί της maxon μπορούν επίσης να συνεργαστούν με ομάδες ανάπτυξης OEM για την ανάπτυξη ολοκληρωμένων συστημάτων κίνησης για συγκεκριμένες εφαρμογές.
Η maxon είναι κορυφαίος προμηθευτής σερβοκινητήρων και ηλεκτροκινητήρων συνεχούς ρεύματος με βούρτσες υψηλής ακρίβειας και χωρίς ψήκτρες.Αυτοί οι κινητήρες κυμαίνονται σε μέγεθος από 4 mm έως 90 mm και είναι διαθέσιμοι έως 500 W.Ενσωματώνουμε χειριστήρια κινητήρα, κιβωτίου ταχυτήτων και κινητήρα συνεχούς ρεύματος σε έξυπνα συστήματα μετάδοσης κίνησης υψηλής ακρίβειας που μπορούν να προσαρμοστούν για να ανταποκρίνονται στις συγκεκριμένες ανάγκες των εφαρμογών των πελατών μας.
Τα καλύτερα άρθρα του 2022. Το μεγαλύτερο εργοστάσιο ζυμαρικών στον κόσμο παρουσιάζει ολοκληρωμένη ρομποτική και βιώσιμη διανομή