V závislosti na typu navrženého systému a základním prostředí, ve kterém pracuje, může být hmotnost motoru velmi důležitá pro celkové náklady a provozní hodnotu systému.Snížení hmotnosti motoru lze řešit několika směry, včetně univerzální konstrukce motoru, efektivní výroby součástí a výběru materiálu.Abychom toho dosáhli, je nutné zlepšit všechny aspekty vývoje motoru: od návrhu až po efektivní výrobu součástí s použitím optimalizovaných materiálů, použití lehkých materiálů a nových výrobních postupů.Obecně lze říci, že účinnost motoru závisí na typu, velikosti, využití motoru a také na kvalitě a množství použitých materiálů.Ze všech těchto aspektů je proto potřeba vyvíjet elektromotory s využitím energeticky a nákladově efektivních komponent.
Motor je elektromechanické zařízení pro přeměnu energie, které přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii ve formě lineárního nebo rotačního pohybu. Princip činnosti motoru závisí především na interakci magnetických a elektrických polí.K porovnání motorů lze použít mnoho parametrů: točivý moment, hustotu výkonu, konstrukci, základní princip činnosti, ztrátový činitel, dynamickou odezvu a účinnost, přičemž poslední je nejdůležitější.Důvody nízké účinnosti motoru lze přičíst zejména následujícím faktorům: nevhodná velikost, nízká elektrická účinnost použitého motoru, nízká mechanická účinnost koncového uživatele (čerpadla, ventilátory, kompresory atd.) Chybí systém regulace otáček, který je špatný udržované nebo dokonce neexistující.
Aby se maximalizoval energetický výkon motoru, musí být minimalizovány ztráty z různých přeměn energie během provozu motoru.Ve skutečnosti se v elektrickém stroji energie přeměňuje z elektrické na elektromagnetickou a poté zpět na mechanickou.Elektromotory zvyšující účinnost se liší od běžných elektromotorů, protože mají minimální ztráty.Ve skutečnosti jsou u běžných motorů ztráty způsobeny především: ztrátami třením a mechanickými ztrátami v důsledku ztrát větrem (ložiska, kartáče a ventilace) ztrátami ve vakuovém železe (úměrné druhé mocnině napětí), souvisejícími se změnami směru proudění Ztráty způsobené na hysterezi rozptýlené energie jádra a ztráty v důsledku Jouleova jevu (úměrné druhé mocnině proudu) v důsledku vířivých proudů způsobených cirkulačními proudy a změnami toku v jádře.
správný design
Návrh nejúčinnějšího motoru je klíčovým aspektem snižování hmotnosti, a protože většina motorů je navržena pro široké použití, správný motor pro konkrétní aplikaci je často větší, než je skutečně potřeba.K překonání této výzvy je důležité najít společnosti vyrábějící motory, které jsou ochotny provádět změny polozakázkovým způsobem, od vinutí motoru a magnetů až po velikost rámu.Aby bylo zajištěno správné vinutí, je nutné znát specifikace motoru, aby bylo možné zachovat přesný krouticí moment a otáčky požadované pro danou aplikaci.Kromě úpravy vinutí mohou výrobci také měnit magnetickou konstrukci motoru na základě změn permeability. Správné umístění magnetů ze vzácných zemin mezi rotor a stator může pomoci zvýšit celkový točivý moment motoru.
nový výrobní proces
Výrobci jsou schopni neustále vylepšovat svá zařízení, aby vyráběli součásti motoru s vyšší tolerancí, čímž se eliminují silné stěny a husté oblasti, které byly kdysi používány jako bezpečnostní rezerva proti rozbití.Vzhledem k tomu, že každý komponent je přepracován a vyroben pomocí nejnovější technologie, lze snížit hmotnost na více místech, která obsahují magnetické komponenty, včetně izolace a povlaků, rámů a hřídelí motorů.
výběr materiálu
Výběr materiálu má celkový vliv na chod motoru, účinnost a hmotnost, což je nejzřetelnější příklad toho, proč tolik výrobců používá hliníkové rámy místo nerezové oceli.Výrobci nadále experimentují s materiály s elektromagnetickými a izolačními vlastnostmi a výrobci používají různé kompozitní materiály a také lehčí kovy, které nabízejí lehké alternativy k ocelovým součástem.Pro účely instalace jsou k dispozici různé vyztužené plasty, polymery a pryskyřice v závislosti na konkrétních požadavcích uživatele na konečný motor.Jak konstruktéři motorů pokračují v experimentech a výzkumu alternativních součástí, včetně povlaků s nižší hustotou a pryskyřic pro účely těsnění, vdechují nový život výrobnímu procesu, což často ovlivňuje hmotnost motoru.Výrobci navíc nabízejí bezrámové motory, které mohou mít vliv na hmotnost motoru úplným odstraněním rámu.
na závěr
Technologie, které využívají lehké materiály, nové výrobní procesy a magnetické materiály ke snížení hmotnosti motoru a zlepšení účinnosti motoru.Elektromotory, zejména v automobilových aplikacích, představují stále větší počet technologií budoucnosti.Takže, i když je před námi ještě dlouhá cesta, doufejme, že se z toho stane stále konsolidovanější technologie se zlepšenou účinností elektromotorů, které řeší problémy související s úsporami energie.
Čas odeslání: 28. července 2022