V závislosti od typu navrhovaného systému a základného prostredia, v ktorom funguje, môže byť hmotnosť motora veľmi dôležitá pre celkové náklady a prevádzkovú hodnotu systému.Zníženie hmotnosti motora sa dá riešiť niekoľkými smermi, vrátane univerzálnej konštrukcie motora, efektívnej výroby komponentov a výberu materiálu.Na dosiahnutie tohto cieľa je potrebné zlepšiť všetky aspekty vývoja motorov: od dizajnu až po efektívnu výrobu komponentov s použitím optimalizovaných materiálov, použitie ľahkých materiálov a nové výrobné procesy.Všeobecne povedané, účinnosť motora závisí od typu, veľkosti, využitia motora a tiež od kvality a množstva použitých materiálov.Zo všetkých týchto aspektov je preto potrebné vyvinúť elektromotory s použitím energeticky a nákladovo efektívnych komponentov.
Motor je elektromechanické zariadenie na premenu energie, ktoré premieňa elektrickú energiu na mechanickú energiu vo forme lineárneho alebo rotačného pohybu.Princíp činnosti motora závisí hlavne od interakcie magnetických a elektrických polí.Na porovnanie motorov je možné použiť mnoho parametrov: krútiaci moment, hustotu výkonu, konštrukciu, základný princíp činnosti, stratový činiteľ, dynamickú odozvu a účinnosť, pričom posledný je najdôležitejší.Príčiny nízkej účinnosti motora možno pripísať najmä nasledujúcim faktorom: nevhodná veľkosť, nízka elektrická účinnosť použitého motora, nízka mechanická účinnosť koncového užívateľa (čerpadlá, ventilátory, kompresory atď.) Žiadny systém riadenia rýchlosti, ktorý je nekvalitný udržiavané alebo dokonca neexistujúce.
Aby sa maximalizoval energetický výkon motora, musia sa minimalizovať straty z rôznych premien energie počas prevádzky motora.V elektrickom stroji sa v skutočnosti energia premieňa z elektrickej na elektromagnetickú a potom späť na mechanickú.Elektromotory zvyšujúce účinnosť sa líšia od bežných elektromotorov, pretože majú minimálne straty.V skutočnosti sú v konvenčných motoroch straty spôsobené najmä: stratami trením a mechanickými stratami v dôsledku strát vetrom (ložiská, kefy a ventilácia) stratami vo vákuovom železe (úmerné druhej mocnine napätia), súvisiacimi so zmenami smeru prúdenia Stratami spôsobenými na hysteréziu rozptýlenej energie jadra a straty v dôsledku Jouleovho efektu (úmerné druhej mocnine prúdu) v dôsledku vírivých prúdov spôsobených cirkulačnými prúdmi a zmenami toku v jadre.
správny dizajn
Návrh najefektívnejšieho motora je kľúčovým aspektom znižovania hmotnosti, a keďže väčšina motorov je navrhnutá na široké použitie, správny motor pre konkrétnu aplikáciu je často väčší, než je skutočne potrebné.Na prekonanie tejto výzvy je dôležité nájsť spoločnosti vyrábajúce motory, ktoré sú ochotné vykonávať zmeny poloprispôsobivými spôsobmi, od vinutia motora a magnetov až po veľkosť rámu.Aby sa zabezpečilo správne vinutie, je potrebné poznať špecifikácie motora, aby bolo možné zachovať presný krútiaci moment a rýchlosť potrebnú pre danú aplikáciu.Okrem úpravy vinutí môžu výrobcovia meniť aj magnetickú konštrukciu motora na základe zmien priepustnosti.Správne umiestnenie magnetov zo vzácnych zemín medzi rotorom a statorom môže pomôcť zvýšiť celkový krútiaci moment motora.
nový výrobný proces
Výrobcovia sú schopní neustále vylepšovať svoje zariadenia, aby vyrábali komponenty motora s vyššou toleranciou, čím sa eliminujú hrubé steny a husté oblasti, ktoré sa kedysi používali ako bezpečnostná rezerva proti rozbitiu.Pretože každý komponent je prepracovaný a vyrobený pomocou najnovšej technológie, hmotnosť sa môže znížiť na viacerých miestach, ktoré obsahujú magnetické komponenty, vrátane izolácie a povlakov, rámov a hriadeľov motora.
výber materiálu
Výber materiálu má celkový vplyv na chod motora, účinnosť a hmotnosť, čo je najzreteľnejším príkladom toho, prečo toľko výrobcov používa hliníkové rámy namiesto nehrdzavejúcej ocele.Výrobcovia pokračovali v experimentoch s materiálmi s elektromagnetickými a izolačnými vlastnosťami a výrobcovia používajú množstvo rôznych kompozitných materiálov, ako aj ľahšie kovy, ktoré ponúkajú ľahké alternatívy k oceľovým komponentom.Na účely inštalácie sú k dispozícii rôzne vystužené plasty, polyméry a živice v závislosti od špecifických požiadaviek užívateľa na konečný motor.Keďže konštruktéri motorov pokračujú v experimentoch a výskume alternatívnych komponentov, vrátane povlakov s nižšou hustotou a živíc na účely tesnenia, vdýchnu nový život výrobnému procesu, čo často ovplyvňuje hmotnosť motora.Okrem toho výrobcovia ponúkajú bezrámové motory, ktoré môžu mať vplyv na hmotnosť motora úplným odstránením rámu.
na záver
Technológie, ktoré využívajú ľahké materiály, nové výrobné procesy a magnetické materiály na zníženie hmotnosti motora a zlepšenie účinnosti motora.Elektromotory, najmä v automobilových aplikáciách, predstavujú čoraz väčší počet technológií budúcnosti.Takže aj keď je pred nami ešte dlhá cesta, dúfajme, že sa z toho stane čoraz konsolidovanejšia technológia so zlepšenou účinnosťou elektromotorov, ktoré riešia problémy súvisiace s úsporou energie.
Čas odoslania: 28. júla 2022