Os itens que discutiremos neste capítulo são:
Precisão de velocidade/suavidade/vida útil e manutenibilidade/geração de poeira/eficiência/calor/vibração e ruído/medidas de exaustão/ambiente de uso
1. Giroestabilidade e precisão
Quando o motor é acionado a uma velocidade constante, ele manterá uma velocidade uniforme de acordo com a inércia em alta velocidade, mas variará de acordo com o formato do núcleo do motor em baixa velocidade.
Para motores sem escovas com ranhuras, a atração entre os dentes ranhurados e o ímã do rotor pulsará em baixas velocidades. No entanto, no caso do nosso motor sem escovas e sem ranhuras, como a distância entre o núcleo do estator e o ímã é constante na circunferência (o que significa que a magnetorresistência é constante na circunferência), é improvável que produza ondulações mesmo em baixas tensões. Velocidade.
2. Vida útil, manutenibilidade e geração de poeira
Os fatores mais importantes na comparação entre motores com e sem escovas são a vida útil, a facilidade de manutenção e a geração de poeira. Como a escova e o comutador entram em contato quando o motor com escovas gira, a peça de contato inevitavelmente se desgasta devido ao atrito.
Como resultado, todo o motor precisa ser substituído, e a poeira causada pelo desgaste se torna um problema. Como o nome sugere, os motores sem escovas não possuem escovas, o que os torna mais duráveis, fáceis de manter e produzem menos poeira do que os motores com escovas.
3. Vibração e ruído
Motores com escovas produzem vibração e ruído devido ao atrito entre a escova e o comutador, enquanto os motores sem escovas não. Motores sem escovas ranhurados produzem vibração e ruído devido ao torque ranhurado, mas motores ranhurados e motores de copo oco não.
O estado em que o eixo de rotação do rotor se desvia do centro de gravidade é chamado de desequilíbrio. Quando o rotor desbalanceado gira, são geradas vibrações e ruídos, que aumentam com o aumento da velocidade do motor.
4. Eficiência e geração de calor
A razão entre a energia mecânica de saída e a energia elétrica de entrada é a eficiência do motor. A maior parte das perdas que não se transformam em energia mecânica se transformam em energia térmica, que aquece o motor. As perdas do motor incluem:
(1). Perda de cobre (perda de potência devido à resistência do enrolamento)
(2). Perda de ferro (perda de histerese do núcleo do estator, perda por corrente parasita)
(3) Perda mecânica (perda causada pela resistência ao atrito dos rolamentos e escovas, e perda causada pela resistência do ar: perda da resistência do vento)
A perda de cobre pode ser reduzida engrossando o fio esmaltado para reduzir a resistência do enrolamento. No entanto, se o fio esmaltado for mais espesso, os enrolamentos serão difíceis de instalar no motor. Portanto, é necessário projetar a estrutura do enrolamento adequada ao motor, aumentando o fator de ciclo de trabalho (a relação entre o condutor e a área da seção transversal do enrolamento).
Se a frequência do campo magnético rotativo for maior, a perda de ferro aumentará, o que significa que a máquina elétrica com maior velocidade de rotação gerará muito calor devido à perda de ferro. Em caso de perdas de ferro, as perdas por correntes parasitas podem ser reduzidas pelo afinamento da chapa de aço laminado.
Em relação às perdas mecânicas, os motores com escovas sempre apresentam perdas mecânicas devido à resistência ao atrito entre a escova e o comutador, enquanto os motores sem escovas não apresentam. Em termos de rolamentos, o coeficiente de atrito dos rolamentos de esferas é menor do que o dos rolamentos lisos, o que melhora a eficiência do motor. Nossos motores utilizam rolamentos de esferas.
O problema com o aquecimento é que mesmo que a aplicação não tenha limite de calor, o calor gerado pelo motor reduzirá seu desempenho.
Quando o enrolamento esquenta, a resistência (impedância) aumenta e dificulta o fluxo de corrente, resultando em uma diminuição do torque. Além disso, quando o motor esquenta, a força magnética do ímã é reduzida pela desmagnetização térmica. Portanto, a geração de calor não pode ser ignorada.
Como os ímãs de samário-cobalto apresentam uma desmagnetização térmica menor do que os ímãs de neodímio devido ao calor, os ímãs de samário-cobalto são escolhidos em aplicações onde a temperatura do motor é mais alta.
Data de publicação: 21 de julho de 2023
