Het 4-polige ontwerp is robuuster dan het 2-polige equivalent, maar kan ook hetzelfde ruimte en gewicht in beslag nemen.Greg Dutfield van maxon UK legt uit.
4-polige motoren hebben voordelen bij het kiezen van micro-DC-motoren voor toepassingen variërend van lucht- en ruimtevaart tot controle van boorputten.Het 4-polige ontwerp is robuuster dan het 2-polige equivalent, maar kan ook hetzelfde ruimte en gewicht in beslag nemen.Greg Dutfield van maxon UK legt uit.
Voor DC-motoren die een hoog koppel vereisen met een laag gewicht en compactheid, kan een 4-polige motor de beste keuze zijn.4-polige motoren nemen misschien hetzelfde vloeroppervlak in beslag als 2-polige motoren, maar ze kunnen meer koppel genereren.Het is belangrijk op te merken dat een 4-polige motor ook sterker is dan een 2-polige motor van vergelijkbare grootte, wat betekent dat hij zijn snelheid nauwkeuriger behoudt wanneer hij wordt belast.
Het aantal polen verwijst naar het aantal paren permanente magneten in de motor.Een tweepolige motor heeft een paar magneten tegenover het noorden en het zuiden.Wanneer er stroom wordt aangelegd tussen de paren polen, ontstaat er een magnetisch veld, waardoor de rotor gaat draaien.Motorconfiguraties variëren ook van 4-polig, inclusief twee paar polen, tot meerpolige ontwerpen, inclusief maximaal 12 polen.
Het aantal polen is een belangrijk aspect van het motorontwerp, omdat het de snelheids- en koppelkarakteristieken van de motor beïnvloedt.Hoe lager het aantal polen, hoe hoger het toerental van de motor.Dit komt omdat elke mechanische rotatie van de rotor afhangt van de voltooiing van de magnetische veldcyclus voor elk paar polen.Hoe meer paren permanente magneten een motor heeft, hoe meer excitatiecycli nodig zijn, wat betekent dat hoe langer het duurt voordat de rotor een rotatie van 360° voltooit.Het toerental wordt gedeeld door het aantal poolparen bij een vaste frequentie, dus uitgaande van een 2-polige motor bij 10.000 tpm, zal een 4-polige motor 5000 tpm produceren, een zespolige motor zal draaien bij 3300 tpm, enz. d ..
Grotere motoren kunnen meer koppel genereren, ongeacht het aantal polen.Het vergroten van het aantal polen kan echter meer koppel genereren dan een motor van dezelfde grootte.Bij een 4-polige motor wordt het koppel aanzienlijk vergroot door het compacte ontwerp met een dunner magnetisch retourpad, waardoor er meer ruimte overblijft voor twee paar permanente magneetpolen, en bij maxon motoren door de gepatenteerde dikkere gevlochten wikkeling.
Hoewel een 4-polige motor hetzelfde vloeroppervlak kan innemen als een 2-polig ontwerp, moet worden opgemerkt dat de verdere toename van het aantal polen van 6 naar 12 betekent dat de grootte en het gewicht van het frame evenredig moeten worden vergroot. geschikt voor de extra koperkabel., ijzer en magneten zijn niet nodig.
De sterkte van een motor wordt meestal bepaald door de snelheids-koppelgradiënt, wat betekent dat een krachtigere motor de snelheid beter kan vasthouden wanneer er een belasting wordt uitgeoefend.De snelheid-koppelgradiënt wordt gemeten door de snelheidsafname per 1 mNm belasting.Lagere cijfers en zachtere hellingen zorgen ervoor dat de motor zijn snelheid beter kan handhaven onder belasting.
Een krachtigere motor is mogelijk dankzij dezelfde ontwerpkenmerken die ook helpen hogere koppels te bereiken, zoals meer wikkelingen en het gebruik van optimale materialen in het productieproces.Een 4-polige motor is dus betrouwbaarder dan een 2-polige motor van hetzelfde formaat.
Een 4-polige maxon-motor met een diameter van 22 mm heeft bijvoorbeeld een snelheids- en koppelgradiënt van 19,4 rpm/mNm, wat betekent dat hij slechts 19,4 rpm verliest voor elke toegepaste 1 mNm, terwijl een 2-a maxon-motor van de maxon-motor dezelfde maat heeft een snelheids- en koppelgradiënt van 110 tpm./mNm .Niet alle motorfabrikanten voldoen aan de ontwerp- en materiaalvereisten van maxon, dus alternatieve merken 2-polige motoren kunnen hogere snelheids- en koppelgradiënten hebben, wat duidt op een zwakkere motor.
Lucht- en ruimtevaarttoepassingen profiteren van de grotere sterkte en het lichte gewicht van 4-polige motoren.Deze eigenschappen zijn ook nodig voor handgereedschap, dat vaak meer koppel vereist dan een tweepolige motor kan leveren, maar toch licht van gewicht en klein van formaat is.
Ook voor fabrikanten van mobiele robots zijn de prestaties van de 4-polige motor belangrijk.Robots op wielen of rupsbanden moeten ruw terrein, obstakels en steile hellingen overwinnen bij het inspecteren van olie- en gaspijpleidingen of het zoeken naar slachtoffers van een aardbeving.4-polige motoren leveren het koppel en vermogen dat nodig is om deze belastingen te overwinnen, waardoor fabrikanten van mobiele robots compacte en lichtgewicht ontwerpen kunnen bouwen.
Het kleine formaat, gecombineerd met lage snelheids- en koppelgradiënten, is ook van cruciaal belang voor een goede controle in de olie- en gasindustrie.Voor deze toepassing zijn compacte 2-polige motoren niet krachtig genoeg en meerpolige motoren zijn te groot voor de bitinspectieruimte. Daarom heeft Maxon een 32 mm 4-polige motor ontwikkeld.
Veel toepassingen die geschikt zijn voor 4-polige motoren komen voor in extreme omgevingen of in omstandigheden die vereisen dat ze kunnen werken bij hoge temperaturen, hoge druk en trillingen.Motoren voor boorputcontrole kunnen bijvoorbeeld werken bij temperaturen boven de 200°C, terwijl motoren die zijn geïnstalleerd in autonome onderwatervoertuigen (AUV's) zijn ondergebracht in onder druk staande, met olie gevulde tanks.Met extra ontwerpkenmerken zoals hulzen en technologieën om de warmteafvoer te verbeteren, zijn de compacte 4-polige motoren bestand tegen extreme bedrijfsomstandigheden gedurende langere tijd.
Hoewel motorspecificaties van fundamenteel belang zijn, moet er rekening worden gehouden met het ontwerp van het gehele aandrijfsysteem, inclusief versnellingsbak, encoder, aandrijving en bedieningselementen, om de toepassing te optimaliseren.Naast advies over motorspecificaties kunnen maxon-ingenieurs ook samenwerken met OEM-ontwikkelteams om toepassingsspecifieke complete aandrijfsystemen te ontwikkelen.
maxon is een toonaangevende leverancier van uiterst nauwkeurige geborstelde en borstelloze DC-servomotoren en -aandrijvingen.Deze motoren variëren in grootte van 4 mm tot 90 mm en zijn verkrijgbaar tot 500 W.We integreren motor-, tandwiel- en DC-motorbesturingen in zeer nauwkeurige intelligente aandrijfsystemen die kunnen worden aangepast aan de specifieke behoeften van de toepassingen van onze klanten.
De beste artikelen van 2022. De grootste pastafabriek ter wereld toont geïntegreerde robotica en duurzame distributie