Différence de performances moteur 1 : vitesse/couple/taille
Il existe toutes sortes de moteurs dans le monde.Grand moteur et petit moteur.Un moteur qui bouge d'avant en arrière au lieu de tourner.Un moteur qui, à première vue, ne comprend pas pourquoi il est si cher.Cependant, tous les moteurs sont choisis pour une raison.Alors, quel type de moteur, de performances ou de caractéristiques votre moteur idéal doit-il avoir ?
Le but de cette série est de fournir des connaissances sur la manière de choisir le moteur idéal.Nous espérons que cela vous sera utile lorsque vous choisirez un moteur.Et nous espérons que cela aidera les gens à apprendre les bases des moteurs.
Les différences de performances à expliquer seront divisées en deux sections distinctes comme suit :
Vitesse/Couple/Taille/Prix ← Les éléments dont nous discuterons dans ce chapitre
Précision de la vitesse/douceur/durée de vie et maintenabilité/génération de poussière/efficacité/chaleur
Production d’énergie/vibrations et bruit/contre-mesures contre les gaz d’échappement/environnement d’utilisation
1. Attentes concernant le moteur : mouvement de rotation
Un moteur fait généralement référence à un moteur qui obtient de l'énergie mécanique à partir de l'énergie électrique et, dans la plupart des cas, à un moteur qui obtient un mouvement de rotation.(Il existe également un moteur linéaire qui permet un mouvement rectiligne, mais nous le laisserons de côté cette fois.)
Alors, quel type de rotation souhaitez-vous ?Voulez-vous qu’il tourne puissamment comme une perceuse, ou voulez-vous qu’il tourne faiblement mais à grande vitesse comme un ventilateur électrique ?En se concentrant sur la différence de mouvement de rotation souhaité, les deux propriétés de vitesse de rotation et de couple deviennent importantes.
2. Couple
Le couple est la force de rotation.L'unité de couple est N·m, mais dans le cas de petits moteurs, c'est mN·m qui est couramment utilisé.
Le moteur a été conçu de différentes manières pour augmenter le couple.Plus le fil électromagnétique fait de tours, plus le couple est élevé.
Étant donné que le nombre d'enroulements est limité par la taille fixe de la bobine, un fil émaillé avec un diamètre de fil plus grand est utilisé.
Notre série de moteurs sans balais (TEC) avec 16 mm, 20 mm et 22 mm et 24 mm, 28 mm, 36 mm, 42 mm, les 8 types de diamètre extérieur de 60 mm.Étant donné que la taille de la bobine augmente également avec le diamètre du moteur, un couple plus élevé peut être obtenu.
Des aimants puissants sont utilisés pour générer des couples importants sans modifier la taille du moteur.Les aimants en néodyme sont les aimants permanents les plus puissants, suivis par les aimants en samarium-cobalt.Cependant, même si vous n'utilisez que des aimants puissants, la force magnétique s'échappera du moteur et la force magnétique qui fuit ne contribuera pas au couple.
Pour tirer pleinement parti du fort magnétisme, un mince matériau fonctionnel appelé plaque d'acier électromagnétique est laminé pour optimiser le circuit magnétique.
De plus, étant donné que la force magnétique des aimants en samarium-cobalt est stable face aux changements de température, l'utilisation d'aimants en samarium-cobalt peut entraîner le moteur de manière stable dans un environnement présentant des changements de température importants ou des températures élevées.
3. Vitesse (tours)
Le nombre de tours d’un moteur est souvent appelé « vitesse ».C'est la performance du nombre de fois que le moteur tourne par unité de temps.Bien que « tr/min » soit couramment utilisé comme tours par minute, il est également exprimé par « min-1 » dans le système d'unités SI.
Par rapport au couple, augmenter le nombre de tours n'est pas techniquement difficile.Réduisez simplement le nombre de tours dans la bobine pour augmenter le nombre de tours.Cependant, étant donné que le couple diminue à mesure que le nombre de tours augmente, il est important de respecter à la fois les exigences de couple et de tours.
De plus, en cas d'utilisation à grande vitesse, il est préférable d'utiliser des roulements à billes plutôt que des roulements lisses.Plus la vitesse est élevée, plus la perte de résistance au frottement est importante et plus la durée de vie du moteur est courte.
En fonction de la précision de l'arbre, plus la vitesse est élevée, plus les problèmes liés au bruit et aux vibrations sont importants.Parce qu'un moteur sans balais n'a ni balais ni collecteur, il produit moins de bruit et de vibrations qu'un moteur à balais (qui met le balai en contact avec le collecteur rotatif).
Étape 3 : Taille
Lorsqu’il s’agit du moteur idéal, la taille du moteur est également l’un des facteurs de performances importants.Même si la vitesse (tours) et le couple sont suffisants, cela ne sert à rien s'il ne peut pas être installé sur le produit final.
Si vous souhaitez simplement augmenter la vitesse, vous pouvez réduire le nombre de tours du fil, même si le nombre de tours est petit, mais à moins qu'il n'y ait un couple minimum, il ne tournera pas.Il est donc nécessaire de trouver des moyens d’augmenter le couple.
En plus d'utiliser les aimants puissants ci-dessus, il est également important d'augmenter le facteur de rapport cyclique du bobinage.Nous avons parlé de réduire le nombre d'enroulements de fil pour garantir le nombre de tours, mais cela ne signifie pas que le fil est enroulé de manière lâche.
En utilisant des fils épais au lieu de réduire le nombre d'enroulements, de grandes quantités de courant peuvent circuler et un couple élevé peut être obtenu même à la même vitesse.Le coefficient spatial est un indicateur de la façon dont le fil est enroulé.Qu'il s'agisse d'augmenter le nombre de tours fins ou de réduire le nombre de tours épais, c'est un facteur important pour l'obtention du couple.
En général, la puissance d'un moteur dépend de deux facteurs : le fer (aimant) et le cuivre (bobinage).
Heure de publication : 21 juillet 2023