Afhankelijk van het type systeem dat wordt ontworpen en de onderliggende omgeving waarin het werkt, kan het motorgewicht erg belangrijk zijn voor de totale kosten en bedrijfswaarde van het systeem.Het verminderen van het motorgewicht kan in verschillende richtingen worden aangepakt, waaronder een universeel motorontwerp, efficiënte productie van componenten en materiaalkeuze.Om dit te bereiken is het noodzakelijk om alle aspecten van de motorontwikkeling te verbeteren: van ontwerp tot efficiënte productie van componenten met behulp van geoptimaliseerde materialen, het gebruik van lichtgewicht materialen en nieuwe productieprocessen.Over het algemeen hangt het rendement van een motor af van het type, de grootte en het gebruik van de motor, maar ook van de kwaliteit en kwantiteit van de gebruikte materialen.Daarom moeten op basis van al deze aspecten elektromotoren worden ontwikkeld met behulp van energie- en kosteneffectieve componenten.
Een motor is een elektromechanisch apparaat voor energieconversie dat elektrische energie omzet in mechanische energie in de vorm van lineaire of roterende beweging. Het werkingsprincipe van een motor hangt voornamelijk af van de interactie van magnetische en elektrische velden.Er kunnen veel parameters worden gebruikt om motoren te vergelijken: koppel, vermogensdichtheid, constructie, basiswerkingsprincipe, verliesfactor, dynamische respons en efficiëntie, waarbij de laatste de belangrijkste is.De redenen voor een laag motorrendement kunnen voornamelijk worden toegeschreven aan de volgende factoren: onjuiste afmetingen, laag elektrisch rendement van de gebruikte motor, laag mechanisch rendement van de eindgebruiker (pompen, ventilatoren, compressoren, enz.) Geen snelheidsregelsysteem dat slecht is gehandhaafd of zelfs niet bestaand.
Om de energieprestaties van een motor te maximaliseren, moeten de verliezen als gevolg van verschillende energieomzettingen tijdens de werking van de motor tot een minimum worden beperkt.In een elektrische machine wordt energie omgezet van elektrisch naar elektromagnetisch en vervolgens weer naar mechanisch.Efficiëntieverhogende elektromotoren onderscheiden zich van conventionele elektromotoren doordat ze minimale verliezen hebben.In feite worden verliezen bij conventionele motoren voornamelijk veroorzaakt door: wrijvingsverliezen en mechanische verliezen als gevolg van windverliezen (lagers, borstels en ventilatie) verliezen in vacuümijzer (evenredig met het kwadraat van de spanning), gerelateerd aan veranderingen in de stroomrichting. aan de hysteresis van de verspreide energie van de kern, en verliezen als gevolg van het Joule-effect (evenredig met het kwadraat van de stroom) als gevolg van wervelstromen veroorzaakt door circulerende stromen en stromingsvariaties in de kern.
juiste ontwerp
Het ontwerpen van de meest efficiënte motor is een belangrijk aspect bij het verminderen van het gewicht, en omdat de meeste motoren zijn ontworpen voor wijdverbreid gebruik, is de juiste motor voor een specifieke toepassing vaak groter dan wat feitelijk nodig is.Om deze uitdaging het hoofd te bieden, is het belangrijk om motorproductiebedrijven te vinden die bereid zijn om op semi-aangepaste wijze veranderingen aan te brengen, van motorwikkelingen en magnetisme tot framegrootte.Om er zeker van te zijn dat er sprake is van de juiste wikkeling, is het noodzakelijk om de specificaties van de motor te kennen, zodat het precieze koppel en toerental dat nodig is voor de toepassing kan worden gehandhaafd.Naast het aanpassen van de wikkelingen kunnen fabrikanten ook het magnetische ontwerp van de motor wijzigen op basis van veranderingen in de permeabiliteit. Een juiste plaatsing van zeldzame aardmagneten tussen de rotor en de stator kan het totale koppel van de motor helpen vergroten.
nieuw productieproces
Fabrikanten zijn in staat hun apparatuur voortdurend te upgraden om motoronderdelen met hogere toleranties te produceren, waardoor de dikke muren en dichte gebieden die ooit als veiligheidsmarge tegen breuk werden gebruikt, worden geëlimineerd.Omdat elk onderdeel opnieuw is ontworpen en vervaardigd met behulp van de nieuwste technologie, kan het gewicht op meerdere plaatsen worden verminderd waar magnetische componenten zijn verwerkt, waaronder isolatie en coatings, frames en motorassen.
materiaal selectie
Materiaalkeuze heeft een algehele impact op de werking, efficiëntie en gewicht van de motor, wat het meest voor de hand liggende voorbeeld is van waarom zoveel fabrikanten aluminium frames gebruiken in plaats van roestvrij staal.Fabrikanten zijn blijven experimenteren met materialen met elektromagnetische en isolerende eigenschappen, en fabrikanten gebruiken een verscheidenheid aan verschillende composietmaterialen en lichtere metalen die lichtgewicht alternatieven bieden voor stalen componenten.Voor installatiedoeleinden is er een verscheidenheid aan versterkte kunststoffen, polymeren en harsen beschikbaar, afhankelijk van de specifieke vereisten van de gebruiker voor de uiteindelijke motor.Terwijl motorontwerpers blijven experimenteren en alternatieve componenten onderzoeken, waaronder coatings met een lagere dichtheid en harsen voor afdichtingsdoeleinden, blazen ze het productieproces nieuw leven in, wat vaak van invloed is op het gewicht van de motor.Bovendien bieden fabrikanten frameloze motoren aan, die invloed kunnen hebben op het motorgewicht doordat het frame volledig wordt geëlimineerd.
tot slot
Technologieën die lichtgewicht materialen, nieuwe productieprocessen en magnetische materialen gebruiken om het motorgewicht te verminderen en de motorefficiëntie te verbeteren.Elektromotoren vertegenwoordigen, vooral in automobieltoepassingen, een toenemend aantal toekomstige technologieën.Dus ook al is er nog een lange weg te gaan, hopelijk wordt dit een steeds meer geconsolideerde technologie, waarbij elektrische motoren met verbeterde efficiëntie problemen aanpakken die verband houden met energiebesparing.
Posttijd: 28 juli 2022