Suunnitellun järjestelmän tyypistä ja sen toimintaympäristöstä riippuen moottorin paino voi olla erittäin tärkeä järjestelmän kokonaiskustannuksille ja käyttöarvolle.Moottorin painon vähentämiseen voidaan puuttua useisiin suuntiin, mukaan lukien yleismoottorisuunnittelu, tehokas komponenttien valmistus ja materiaalien valinta.Tämän saavuttamiseksi on tarpeen parantaa kaikkia moottorikehityksen näkökohtia: suunnittelusta komponenttien tehokkaaseen tuotantoon optimoituja materiaaleja käyttäen, kevyiden materiaalien käyttöön ja uusiin valmistusprosesseihin.Yleisesti ottaen moottorin hyötysuhde riippuu moottorin tyypistä, koosta, käyttötarkoituksesta ja myös käytettyjen materiaalien laadusta ja määrästä.Kaikista näistä näkökohdista katsottuna sähkömoottoreita on kehitettävä käyttämällä energiaa ja kustannustehokkaita komponentteja.
Moottori on sähkömekaaninen energian muuntolaite, joka muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi lineaarisen tai pyörivän liikkeen muodossa. Moottorin toimintaperiaate riippuu pääasiassa magneetti- ja sähkökenttien vuorovaikutuksesta.Moottoreiden vertailussa voidaan käyttää monia parametreja: vääntömomentti, tehotiheys, rakenne, perustoimintaperiaate, häviökerroin, dynaaminen vaste ja hyötysuhde, joista viimeinen on tärkein.Moottorin alhaisen hyötysuhteen syyt voivat johtua pääasiassa seuraavista tekijöistä: väärä koko, käytetyn moottorin alhainen sähköinen hyötysuhde, loppukäyttäjän alhainen mekaaninen hyötysuhde (pumput, puhaltimet, kompressorit jne.) Ei huonosti toimivaa nopeudensäätöjärjestelmää säilytetty tai jopa olematon.
Moottorin energiatehokkuuden maksimoimiseksi erilaisten energiamuunnosten häviöt moottorin käytön aikana on minimoitava.Itse asiassa sähkökoneessa energia muunnetaan sähköisestä sähkömagneettiseksi ja sitten takaisin mekaaniseksi.Tehoa lisäävät sähkömoottorit eroavat perinteisistä sähkömoottoreista, koska niissä on minimaaliset häviöt.Itse asiassa tavanomaisissa moottoreissa häviöt johtuvat pääasiassa: kitkahäviöistä ja tuuletushäviöistä aiheutuvista mekaanisista häviöistä (laakerit, harjat ja tuuletus) tyhjiöraudan häviöistä (suhteessa jännitteen neliöön), jotka liittyvät virtaussuunnan muutoksiin. sydämen hajaenergian hystereesiin ja Joule-ilmiöstä (suhteessa virran neliöön) johtuvat häviöt kiertovirtojen ja virtausvaihteluiden aiheuttamista pyörrevirroista sydämessä.
oikea suunnittelu
Tehokkaimman moottorin suunnittelu on painonpudotuksen avaintekijä, ja koska useimmat moottorit on suunniteltu laajaan käyttöön, oikea moottori tiettyyn sovellukseen on usein suurempi kuin mitä todella tarvitaan.Tämän haasteen voittamiseksi on tärkeää löytää moottoria valmistavia yrityksiä, jotka ovat valmiita tekemään muutoksia puoliksi räätälöityillä tavoilla moottorin käämeistä ja magneeteista runkokokoon.Oikean käämityksen varmistamiseksi on tarpeen tuntea moottorin tekniset tiedot, jotta sovelluksen vaatima tarkka vääntömomentti ja nopeus voidaan säilyttää.Käämien säätämisen lisäksi valmistajat voivat muuttaa myös moottorin magneettista rakennetta läpäisevyyden muutosten perusteella. Harvinaisten maametallien magneettien oikea sijoittaminen roottorin ja staattorin väliin voi auttaa lisäämään moottorin kokonaisvääntömomenttia.
uusi valmistusprosessi
Valmistajat voivat jatkuvasti päivittää laitteitaan tuottaakseen korkeamman toleranssin moottorikomponentteja, mikä eliminoi paksut seinät ja tiheät alueet, joita on käytetty turvamarginaalina rikkoutumiselta.Koska jokainen komponentti on suunniteltu uudelleen ja valmistettu uusimmalla tekniikalla, painoa voidaan vähentää useissa paikoissa, joissa on magneettisia komponentteja, mukaan lukien eristeet ja pinnoitteet, rungot ja moottorin akselit.
materiaalin valinta
Materiaalivalinnalla on yleinen vaikutus moottorin toimintaan, tehokkuuteen ja painoon, mikä on ilmeisin esimerkki siitä, miksi niin monet valmistajat käyttävät alumiinirunkoja ruostumattoman teräksen sijaan.Valmistajat ovat jatkaneet kokeiluja materiaaleilla, joilla on sähkömagneettisia ja eristäviä ominaisuuksia, ja valmistajat käyttävät erilaisia komposiittimateriaaleja sekä kevyempiä metalleja, jotka tarjoavat kevyitä vaihtoehtoja teräskomponenteille.Asennustarkoituksiin on saatavana erilaisia lujitettuja muoveja, polymeerejä ja hartseja riippuen käyttäjän erityisvaatimuksista lopulliselle moottorille.Samalla kun moottorisuunnittelijat jatkavat vaihtoehtoisten komponenttien kokeilua ja tutkimusta, mukaan lukien tiheämpiä pinnoitteita ja tiivistyshartseja, he puhaltavat tuotantoprosessiin uutta elämää, mikä usein vaikuttaa moottorin painoon.Lisäksi valmistajat tarjoavat kehyksettömiä moottoreita, jotka voivat vaikuttaa moottorin painoon poistamalla rungon kokonaan.
lopuksi
Tekniikat, jotka käyttävät kevyitä materiaaleja, uusia valmistusprosesseja ja magneettisia materiaaleja vähentämään moottorin painoa ja parantamaan moottorin tehokkuutta.Sähkömoottorit, erityisesti autosovelluksissa, edustavat kasvavaa määrää tulevaisuuden teknologioita.Joten vaikka matkaa on vielä pitkä, toivottavasti tästä tulee yhä konsolidoituvampi tekniikka, jonka tehokkuutta parantavat sähkömoottorit käsittelevät energiansäästöön liittyviä kysymyksiä.
Postitusaika: 28.7.2022