Thiết kế 4 cực chắc chắn hơn thiết kế 2 cực tương đương nhưng cũng có thể chiếm cùng không gian và trọng lượng.Greg Dutfield từ maxon UK giải thích.
Động cơ 4 cực có lợi thế trong việc lựa chọn động cơ DC siêu nhỏ cho các ứng dụng từ hàng không vũ trụ đến điều khiển khoan giếng.Thiết kế 4 cực chắc chắn hơn thiết kế 2 cực tương đương nhưng cũng có thể chiếm cùng không gian và trọng lượng.Greg Dutfield từ maxon UK giải thích.
Đối với động cơ DC yêu cầu mô-men xoắn cao, trọng lượng nhẹ và nhỏ gọn, động cơ 4 cực có thể là lựa chọn tốt nhất.Động cơ 4 cực có thể chiếm diện tích tương tự như động cơ 2 cực, nhưng chúng có khả năng tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn.Điều quan trọng cần lưu ý là động cơ 4 cực cũng mạnh hơn động cơ 2 cực có kích thước tương đương, nghĩa là nó duy trì tốc độ chính xác hơn khi tác dụng tải.
Số cực đề cập đến số lượng cặp nam châm vĩnh cửu trong động cơ.Một động cơ hai cực có một cặp nam châm quay ngược chiều bắc và nam.Khi cho dòng điện chạy vào giữa các cặp cực, một từ trường được tạo ra làm rôto quay.Cấu hình động cơ cũng có phạm vi từ 4 cực, bao gồm hai cặp cực, đến thiết kế nhiều cực, bao gồm tối đa 12 cực.
Số cực là một khía cạnh quan trọng của thiết kế động cơ vì nó ảnh hưởng đến đặc tính tốc độ và mô-men xoắn của động cơ.Số cực càng ít thì tốc độ của động cơ càng cao.Điều này là do mỗi vòng quay cơ học của rôto phụ thuộc vào việc hoàn thành chu kỳ từ trường đối với mỗi cặp cực.Động cơ càng có nhiều cặp nam châm vĩnh cửu thì càng cần nhiều chu kỳ kích thích, điều đó có nghĩa là rôto phải mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành một vòng quay 360°.Tốc độ được chia cho số cặp cực có tần số cố định nên giả sử động cơ 2 cực có tốc độ 10.000 vòng/phút, động cơ 4 cực sẽ tạo ra 5000 vòng/phút, động cơ 6 cực sẽ chạy ở tốc độ 3300 vòng/phút, v.v. d ..
Động cơ lớn hơn có thể tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn bất kể số cực.Tuy nhiên, việc tăng số cực có thể tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn động cơ có cùng kích thước.Trong trường hợp động cơ 4 cực, mô-men xoắn của nó được tăng lên rất nhiều nhờ thiết kế nhỏ gọn với đường phản hồi từ mỏng hơn để lại nhiều không gian hơn cho hai cặp cực nam châm vĩnh cửu và trong trường hợp động cơ maxon, cuộn dây bện dày hơn đã được cấp bằng sáng chế của nó.
Mặc dù động cơ 4 cực có thể chiếm diện tích tương tự như thiết kế 2 cực, cần lưu ý rằng việc tăng thêm số cực từ 6 lên 12 có nghĩa là kích thước và trọng lượng của khung phải tăng tương ứng để chứa thêm cáp đồng., sắt và nam châm là không cần thiết.
Sức mạnh của động cơ thường được xác định bởi độ dốc mô-men xoắn tốc độ của nó, nghĩa là động cơ mạnh hơn có thể giữ tốc độ chặt hơn khi có tải.Độ dốc tốc độ-mô-men xoắn được đo bằng mức giảm tốc độ trên 1 mNm tải.Các số thấp hơn và cấp độ nhẹ hơn có nghĩa là động cơ sẽ có khả năng duy trì tốc độ dưới tải tốt hơn.
Có thể tạo ra động cơ mạnh hơn nhờ các đặc điểm thiết kế tương tự cũng giúp động cơ đạt được mô-men xoắn cao hơn, chẳng hạn như nhiều cuộn dây hơn và sử dụng vật liệu tối ưu trong quá trình sản xuất.Như vậy động cơ 4 cực có độ tin cậy cao hơn động cơ 2 cực có cùng kích thước.
Ví dụ, động cơ maxon 4 cực có đường kính 22 mm có gradient tốc độ và mô-men xoắn là 19,4 vòng/phút/mNm, nghĩa là nó chỉ mất 19,4 vòng/phút cho mỗi 1 mNm tác dụng, trong khi động cơ 2 cực maxon của cùng kích thước có gradient tốc độ và mô men xoắn là 110 vòng/phút./mNm .Không phải tất cả các nhà sản xuất động cơ đều đáp ứng các yêu cầu về vật liệu và thiết kế của maxon, vì vậy các nhãn hiệu động cơ 2 cực thay thế có thể có độ dốc mô-men xoắn và tốc độ cao hơn, cho thấy động cơ yếu hơn.
Các ứng dụng hàng không vũ trụ được hưởng lợi từ sức mạnh tăng lên và trọng lượng nhẹ của động cơ 4 cực.Những thuộc tính này cũng cần thiết cho các dụng cụ điện cầm tay, thường yêu cầu nhiều mô-men xoắn hơn động cơ 2 cực có thể cung cấp nhưng lại có trọng lượng nhẹ và kích thước nhỏ.
Hiệu suất của động cơ 4 cực cũng rất quan trọng đối với các nhà sản xuất robot di động.Robot có bánh xe hoặc bánh xích phải vượt qua địa hình gồ ghề, chướng ngại vật và sườn dốc khi kiểm tra đường ống dẫn dầu và khí đốt hoặc tìm kiếm nạn nhân của trận động đất.Động cơ 4 cực cung cấp mô-men xoắn và công suất cần thiết để vượt qua các tải trọng này, giúp các nhà sản xuất robot di động xây dựng các thiết kế nhỏ gọn và nhẹ.
Kích thước nhỏ, kết hợp với độ dốc mô-men xoắn và tốc độ thấp, cũng rất quan trọng để kiểm soát tốt trong ngành dầu khí.Đối với ứng dụng này, động cơ 2 cực nhỏ gọn không đủ mạnh và động cơ đa cực quá lớn so với không gian kiểm tra bit, vì vậy Maxon đã phát triển động cơ 4 cực 32mm.
Nhiều ứng dụng phù hợp với động cơ 4 cực xảy ra trong môi trường khắc nghiệt hoặc trong điều kiện đòi hỏi khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao, áp suất cao và độ rung.Ví dụ, động cơ điều khiển giếng có thể hoạt động ở nhiệt độ vượt quá 200°C, trong khi động cơ lắp đặt trên các phương tiện tự hành dưới nước (AUV) được đặt trong các thùng chứa đầy dầu điều áp.Với các tính năng thiết kế bổ sung như ống bọc và công nghệ cải thiện khả năng tản nhiệt, động cơ 4 cực nhỏ gọn có thể chịu được các điều kiện vận hành khắc nghiệt trong thời gian dài.
Mặc dù thông số kỹ thuật của động cơ là cơ bản nhưng thiết kế của toàn bộ hệ thống truyền động, bao gồm hộp số, bộ mã hóa, bộ truyền động và bộ điều khiển, cần được xem xét để tối ưu hóa ứng dụng.Ngoài việc tư vấn về thông số kỹ thuật của động cơ, các kỹ sư của maxon cũng có thể làm việc với nhóm phát triển OEM để phát triển các hệ thống truyền động hoàn chỉnh dành riêng cho ứng dụng.
maxon là nhà cung cấp hàng đầu các động cơ và bộ truyền động DC servo không chổi than và có chổi than có độ chính xác cao.Những động cơ này có kích thước từ 4mm đến 90mm và có công suất lên tới 500W.Chúng tôi tích hợp các bộ điều khiển động cơ, hộp số và động cơ DC vào các hệ thống truyền động thông minh có độ chính xác cao có thể được tùy chỉnh để đáp ứng nhu cầu cụ thể trong ứng dụng của khách hàng.
Những bài viết hay nhất năm 2022. Nhà máy mì ống lớn nhất thế giới trưng bày robot tích hợp và phân phối bền vững