4-полюсна конструкція більш міцна, ніж 2-полюсний еквівалент, але також може займати той самий простір і вагу.Грег Датфілд з maxon UK пояснює.
4-полюсні двигуни мають переваги у виборі мікродвигунів постійного струму для застосувань, починаючи від аерокосмічної промисловості та закінчуючи керуванням бурінням свердловин.4-полюсна конструкція більш міцна, ніж 2-полюсний еквівалент, але також може займати той самий простір і вагу.Грег Датфілд з maxon UK пояснює.
Для двигунів постійного струму, які потребують високого крутного моменту при малій вазі та компактності, 4-полюсний двигун може бути найкращим вибором.4-полюсні двигуни можуть займати ту саму площу, що й 2-полюсні двигуни, але вони здатні генерувати більший крутний момент.Важливо відзначити, що 4-полюсний двигун також потужніший за 2-полюсний двигун порівнянного розміру, тобто він підтримує свою швидкість точніше під час навантаження.
Кількість полюсів означає кількість пар постійних магнітів у двигуні.Двополюсний двигун має пару магнітів, розташованих навпроти півночі та півдня.Коли між парами полюсів подається струм, створюється магнітне поле, яке змушує ротор обертатися.Конфігурації двигунів також варіюються від 4-полюсних, включаючи дві пари полюсів, до багатополюсних конструкцій, включаючи до 12 полюсів.
Кількість полюсів є важливим аспектом конструкції двигуна, оскільки вона впливає на характеристики швидкості та крутного моменту двигуна.Чим менше число полюсів, тим вище швидкість двигуна.Це пояснюється тим, що кожне механічне обертання ротора залежить від завершення циклу магнітного поля для кожної пари полюсів.Чим більше пар постійних магнітів має двигун, тим більше циклів збудження потрібно, а це означає, що тим більше часу потрібно ротору, щоб завершити обертання на 360°.Швидкість ділиться на кількість пар полюсів при фіксованій частоті, отже, припустивши, що 2-полюсний двигун працює при 10 000 об/хв, 4-полюсний двигун вироблятиме 5000 об/хв, шестиполюсний двигун працюватиме при 3300 об/хв тощо. ..
Більші двигуни можуть створювати більший крутний момент незалежно від кількості полюсів.Однак збільшення кількості полюсів може створити більший крутний момент, ніж двигун того самого розміру.У випадку 4-полюсного двигуна його крутний момент значно збільшується завдяки його компактній конструкції з тоншим зворотним магнітним контуром, що залишає більше місця для двох пар полюсів постійного магніту, а у випадку двигунів maxon завдяки запатентованій товстішій плетеній обмотці.
Хоча 4-полюсний двигун може займати ту саму площу, що й 2-полюсний, слід зазначити, що подальше збільшення кількості полюсів з 6 до 12 означає, що розмір і вага рами повинні бути відповідно збільшені до розмістити додатковий мідний кабель., залізо і магніти не потрібні.
Міцність двигуна зазвичай визначається градієнтом швидкості та крутного моменту, тобто потужніший двигун може тримати швидкість більш міцно під час навантаження.Градієнт швидкості та крутного моменту вимірюється зменшенням швидкості на 1 мНм навантаження.Менші значення та м’які градації означають, що двигун зможе краще підтримувати швидкість під навантаженням.
Більш потужний двигун можливий завдяки тим самим конструктивним особливостям, які також допомагають досягати вищих крутних моментів, наприклад, більшій кількості обмоток і використанню оптимальних матеріалів у процесі виробництва.Таким чином, 4-полюсний двигун надійніший, ніж 2-полюсний двигун того самого розміру.
Наприклад, 4-полюсний двигун maxon діаметром 22 мм має градієнт швидкості та крутного моменту 19,4 об/хв/мНм, що означає, що він втрачає лише 19,4 об/хв на кожен прикладений 1 мНм, тоді як 2-полюсний двигун maxon той самий розмір має градієнт швидкості та крутного моменту 110 об/хв./мНм.Не всі виробники двигунів відповідають вимогам Maxon щодо конструкції та матеріалів, тому альтернативні марки 2-полюсних двигунів можуть мати вищі градієнти швидкості та крутного моменту, що вказує на слабший двигун.
Аерокосмічне застосування виграє від підвищеної міцності та малої ваги 4-полюсних двигунів.Ці атрибути також необхідні для ручних електроінструментів, які часто вимагають більшого крутного моменту, ніж може забезпечити 2-полюсний двигун, але мають невелику вагу та розміри.
Продуктивність 4-полюсного двигуна також важлива для виробників мобільних роботів.Колісні або гусеничні роботи повинні долати пересічену місцевість, перешкоди і круті схили під час огляду нафто- і газопроводів або пошуку постраждалих від землетрусу.4-полюсні двигуни забезпечують крутний момент і потужність, необхідні для подолання цих навантажень, допомагаючи виробникам мобільних роботів створювати компактні та легкі конструкції.
Невеликий розмір у поєднанні з низькими градієнтами швидкості та крутного моменту також має вирішальне значення для контролю свердловин у нафтовій і газовій промисловості.Для цього застосування компактні 2-полюсні двигуни недостатньо потужні, а багатополюсні двигуни занадто великі для простору для огляду долот, тому компанія Maxon розробила 32-міліметровий 4-полюсний двигун.
Багато застосувань, придатних для 4-полюсних двигунів, відбуваються в екстремальних умовах або в умовах, які вимагають здатності працювати при високій температурі, високому тиску та вібрації.Наприклад, двигуни керування свердловиною можуть працювати при температурах, що перевищують 200°C, тоді як двигуни, встановлені в автономних підводних апаратах (AUV), розміщені в резервуарах під тиском, заповнених маслом.Завдяки додатковим конструктивним особливостям, таким як рукави та технології для покращення розсіювання тепла, компактні 4-полюсні двигуни можуть витримувати екстремальні умови експлуатації протягом тривалих періодів часу.
Хоча технічні характеристики двигуна є фундаментальними, для оптимізації застосування слід враховувати конструкцію всієї системи приводу, включаючи коробку передач, кодер, привід і елементи керування.На додаток до консультацій щодо специфікацій двигуна, інженери maxon також можуть співпрацювати з групами розробників OEM для розробки повних приводних систем для конкретного застосування.
maxon є провідним постачальником високоточних щіткових і безщіткових серводвигунів і приводів постійного струму.Ці двигуни мають розміри від 4 мм до 90 мм і доступні до 500 Вт.Ми інтегруємо елементи керування двигуном, редуктором і двигуном постійного струму у високоточні інтелектуальні системи приводу, які можна налаштувати відповідно до конкретних потреб наших клієнтів.
Найкращі статті 2022 року. Найбільша у світі макаронна фабрика демонструє інтегровану робототехніку та екологічну дистрибуцію