4-pólový dizajn je robustnejší ako 2-pólový ekvivalent, ale môže tiež zaberať rovnaký priestor a hmotnosť.Greg Dutfield z maxon UK vysvetľuje.
4-pólové motory majú výhody pri výbere mikro jednosmerných motorov pre aplikácie od letectva až po riadenie vrtov.4-pólový dizajn je robustnejší ako 2-pólový ekvivalent, ale môže tiež zaberať rovnaký priestor a hmotnosť.Greg Dutfield z maxon UK vysvetľuje.
Pre jednosmerné motory vyžadujúce vysoký krútiaci moment s nízkou hmotnosťou a kompaktnosťou môže byť 4-pólový motor najlepšou voľbou.4-pólové motory môžu zaberať rovnakú stopu ako 2-pólové motory, ale sú schopné generovať väčší krútiaci moment.Je dôležité poznamenať, že 4-pólový motor je tiež silnejší ako 2-pólový motor porovnateľnej veľkosti, čo znamená, že pri zaťažení si udržuje otáčky presnejšie.
Počet pólov sa vzťahuje na počet párov permanentných magnetov v motore.Dvojpólový motor má dvojicu magnetov oproti severu a juhu.Keď sa medzi pármi pólov aplikuje prúd, vytvorí sa magnetické pole, ktoré spôsobí rotáciu rotora.Konfigurácie motora tiež siahajú od 4-pólových, vrátane dvoch párov pólov, až po viacpólové konštrukcie, vrátane až 12 pólových.
Počet pólov je dôležitým aspektom konštrukcie motora, pretože ovplyvňuje charakteristiky otáčok a krútiaceho momentu motora.Čím nižší je počet pólov, tým vyššia je rýchlosť motora.Je to preto, že každé mechanické otočenie rotora závisí od dokončenia cyklu magnetického poľa pre každý pár pólov.Čím viac párov permanentných magnetov má motor, tým viac budiacich cyklov je potrebných, čo znamená, že čím dlhšie rotoru trvá, kým sa otočí o 360°.Rýchlosť je vydelená počtom pólových párov pri pevnej frekvencii, takže za predpokladu, že 2-pólový motor pri 10 000 ot./min., 4-pólový motor bude produkovať 5000 ot./min., šesťpólový motor bude bežať pri 3300 ot./min., atď. d ..
Väčšie motory môžu generovať väčší krútiaci moment bez ohľadu na počet pólov.Zvýšenie počtu pólov však môže generovať väčší krútiaci moment ako motor rovnakej veľkosti.V prípade 4-pólového motora jeho krútiaci moment výrazne zvyšuje jeho kompaktná konštrukcia s tenšou magnetickou spätnou dráhou ponechávajúcou viac miesta pre dva páry pólov permanentných magnetov a v prípade motorov maxon jeho patentované hrubšie opletené vinutie.
Aj keď 4-pólový motor môže zaberať rovnakú stopu ako 2-pólový dizajn, treba poznamenať, že ďalšie zvýšenie počtu pólov zo 6 na 12 znamená, že veľkosť a hmotnosť rámu sa musia primerane zväčšiť na umiestniť dodatočný medený kábel., železo a magnety nie sú potrebné.
Sila motora je zvyčajne určená jeho gradientom otáčok a krútiaceho momentu, čo znamená, že výkonnejší motor dokáže udržať rýchlosť pri zaťažení pevnejšie.Gradient rýchlosti a krútiaceho momentu sa meria poklesom rýchlosti na 1 mNm zaťaženia.Nižšie čísla a miernejšie stupne znamenajú, že motor bude lepšie udržiavať otáčky pri zaťažení.
Výkonnejší motor je možný vďaka rovnakým konštrukčným prvkom, ktoré mu tiež pomáhajú dosiahnuť vyššie krútiace momenty, ako je viac vinutí a použitie optimálnych materiálov vo výrobnom procese.Preto je 4-pólový motor spoľahlivejší ako 2-pólový motor rovnakej veľkosti.
Napríklad 4-pólový maxon motor s priemerom 22 mm má gradient otáčok a krútiaceho momentu 19,4 ot./min./mNm, čo znamená, že stráca iba 19,4 ot./min. na každý aplikovaný 1 mNm, zatiaľ čo 2- a maxonovy pólový motor rovnakej veľkosti má gradient otáčok a krútiaceho momentu 110 ot./min./mNm.Nie všetci výrobcovia motorov spĺňajú požiadavky na dizajn a materiál spoločnosti maxon, takže alternatívne značky 2-pólových motorov môžu mať vyššie gradienty otáčok a krútiaceho momentu, čo naznačuje slabší motor.
Aplikácie v letectve ťažia zo zvýšenej pevnosti a nízkej hmotnosti 4-pólových motorov.Tieto atribúty sú potrebné aj pre ručné elektrické náradie, ktoré často vyžaduje väčší krútiaci moment ako môže poskytnúť 2-pólový motor, no napriek tomu je ľahké a má malé rozmery.
Výkon 4-pólového motora je dôležitý aj pre výrobcov mobilných robotov.Kolesové alebo pásové roboty musia pri kontrole ropovodov a plynovodov alebo pri hľadaní obetí zemetrasenia prekonávať nerovný terén, prekážky a strmé svahy.4-pólové motory poskytujú krútiaci moment a výkon potrebný na prekonanie týchto záťaží, čo pomáha výrobcom mobilných robotov vytvárať kompaktné a ľahké konštrukcie.
Malá veľkosť v kombinácii s nízkymi gradientmi otáčok a krútiaceho momentu je tiež rozhodujúca pre riadenie vrtu v ropnom a plynárenskom priemysle.Pre túto aplikáciu nie sú kompaktné 2-pólové motory dostatočne výkonné a viacpólové motory sú príliš veľké pre kontrolný priestor bitov, preto spoločnosť Maxon vyvinula 32 mm 4-pólový motor.
Mnoho aplikácií vhodných pre 4-pólové motory sa vyskytuje v extrémnych prostrediach alebo v podmienkach, ktoré vyžadujú schopnosť prevádzky pri vysokej teplote, vysokom tlaku a vibráciách.Napríklad motory na kontrolu studní môžu pracovať pri teplotách nad 200 °C, zatiaľ čo motory inštalované v autonómnych podvodných vozidlách (AUV) sú umiestnené v tlakových nádržiach naplnených olejom.Vďaka dodatočným konštrukčným prvkom, ako sú objímky a technológie na zlepšenie odvodu tepla, dokážu kompaktné 4-pólové motory odolať extrémnym prevádzkovým podmienkam po dlhšiu dobu.
Zatiaľ čo špecifikácie motora sú zásadné, pri optimalizácii aplikácie by sa mal zvážiť návrh celého pohonného systému vrátane prevodovky, kódovača, pohonu a ovládacích prvkov.Okrem konzultácií o špecifikáciách motora môžu inžinieri spoločnosti maxon spolupracovať aj s vývojovými tímami OEM na vývoji kompletných systémov pohonov špecifických pre aplikáciu.
maxon je popredným dodávateľom vysoko presných kartáčovaných a bezkefkových jednosmerných servomotorov a pohonov.Tieto motory sa pohybujú vo veľkostiach od 4 mm do 90 mm a sú k dispozícii až do 500 W.Integrujeme ovládanie motora, prevodovky a jednosmerného motora do vysoko presných inteligentných systémov pohonu, ktoré je možné prispôsobiť tak, aby vyhovovali špecifickým potrebám aplikácií našich zákazníkov.
Najlepšie články roku 2022. Najväčšia továreň na cestoviny na svete predstavuje integrovanú robotiku a udržateľnú distribúciu