5 mm Scheibenmagnet
Mit der kontinuierlichen Entwicklung von Wissenschaft und Technik entwickelt sich auch die Motorentechnik ständig weiter. Vor allem in der heutigen Zeit hat die Industrie immer höhere Erwartungen und Anforderungen an die Servoeigenschaften von Motoren gestellt, und es sind Hohlkörpermotoren entstanden.
Hohlkörpermotoren sind DC-Permanent-Servo- und Steuerungsmotoren mit 5 mm Scheibenmagneten, die auch als Mikromotoren bezeichnet werden können. Hohlkörpermotoren haben hervorragende Energiespareigenschaften, empfindliche und bequeme Steuereigenschaften und stabile Betriebseigenschaften, und ihr technologischer Fortschritt ist sehr offensichtlich. Als hocheffiziente Energieumwandlungsvorrichtung stellen sie die Entwicklungsrichtung von Motoren in vielen Bereichen dar.
Der Rotor ist direkt mit Drähten umwickelt, ohne dass eine andere Struktur die Wicklungen trägt. Die Wicklungen selbst haben die Form einer Schale, die die Struktur des Rotors bildet (siehe unten). Durch die Änderung der Rotorstruktur wurden die Laufeigenschaften des Motors erheblich verbessert. Er verfügt nicht nur über hervorragende Energiespareigenschaften, sondern vor allem über Steuerungs- und Bremseigenschaften, die von Eisenkernmotoren nicht erreicht werden können.
Es gibt zwei Arten von Hohlkörpermotoren: bürstenbehaftete und bürstenlose. Der Rotor des bürstenlosen Hohlkörpermotors hat keinen Eisenkern, und der Stator des bürstenlosen Hohlkörpermotors hat keinen Eisenkern. Die marktüblichen Modelle von Hohlkörpermotoren haben einen Durchmesser von Φ4, Φ6, Φ7, Φ8, Φ10, Φ12, Φ15, usw.
Vorteile und Anwendungen von Hohlkörpermotoren
Hohlkörpermotoren haben eine Reihe von Vorteilen, wie z. B. hohe Leistungsdichte, hoher Wirkungsgrad, keine Drehmomentverzögerung, kein Rastmoment, geringes Anlaufmoment, 5 mm Scheibenmagnet, keine Radialkraft zwischen Rotor und Stator, glatter Drehzahlverlauf, geringe Geräuschentwicklung und gute Wärmeableitung.
Die Anwendung von Hohltellermotoren hat sich in den letzten zehn Jahren rasant entwickelt, nachdem sie von den militärischen und hochtechnologischen Bereichen in die großen industriellen und zivilen Bereiche vor allem in den industriell entwickelten Ländern vorgedrungen sind, und hat die meisten Branchen und viele 5 mm-Scheibenmagnetprodukte erfasst.
Ein reaktionsschnelles Folgesystem ist erforderlich. Dazu gehören die schnelle Anpassung der Flugrichtung von Raketen, die Nachlaufsteuerung von optischen Antrieben mit hoher Vergrößerung, die schnelle automatische Fokussierung, hochempfindliche Aufzeichnungs- und Erfassungsgeräte, Industrieroboter, bionische Prothesen usw. Hohlkörpermotoren können diese technischen Anforderungen gut erfüllen.
Produkte, die ein reibungsloses und lang anhaltendes Ziehen der Antriebskomponenten erfordern. Zum Beispiel, verschiedene tragbare Instrumente 5 mm Scheibenmagnet, persönliche Ausrüstung, Instrumente und Geräte für den Feldeinsatz, Elektrofahrzeuge, etc., die gleichen Satz von Stromversorgung kann die Stromversorgung Zeit um mehr als das Doppelte zu verlängern.
Verschiedene Flugzeuge, einschließlich Luft- und Raumfahrt, Flugzeugmodelle usw. Die Vorteile von Hohlkörpermotoren, wie geringes Gewicht, geringe Größe und niedriger Energieverbrauch, können genutzt werden, um das Gewicht von Flugzeugen zu minimieren.
Verschiedene zivile Elektrogeräte und Industrieprodukte. Die Verwendung von Hohlkörpermotoren als Aktuatoren kann die Produktqualität und -leistung verbessern.
Da der 5 mm-Scheibenmagnetmotor klein ist, werden für viele Produkte mit relativ geringem Volumenbedarf Hohlkörper als Antriebselemente verwendet. Zum Beispiel: Spielzeuggeschenke (Spielzeugautos, Flugzeugmodelle usw.), Schönheitsmassageprodukte (Gesichtsbürsten, Induktionsinstrumente, Gesichtsmassagegeräte usw.), Produkte des täglichen Bedarfs (elektrische Zahnbürsten, Shampoonierbürsten, Haarglätter usw.).
Gesinterte NdFeB-Permanentmagnete werden im Allgemeinen in kernlosen Motoren verwendet. Sie zeichnen sich durch eine hohe Remanenz, eine hohe Koerzitivfeldstärke und ein hohes magnetisches Energieprodukt aus. Sie sind die am besten geeigneten permanenten 5 mm Scheibenmagneten für kernlose Motoren auf dem Markt. Bei gleicher Motorgröße und gleichen Wicklungsdaten wirkt sich die Stärke der magnetischen Stahlleistung direkt auf die Motordrehzahl aus. Übliche NdFeB-Magnete, die für kernlose Motoren geeignet sind, sind ringförmig, mit Leistungen wie N40, N45 usw. und einer Temperaturbeständigkeit von etwa 100°C.
Der Dauermagnetmotor verwendet einen 5 mm großen Dauermagneten, um das Magnetfeld des Motors zu erzeugen. Er benötigt keine Erregerspule und keinen Erregerstrom. Er hat einen hohen Wirkungsgrad und eine einfache Struktur. Er ist ein sehr guter Energiesparmotor. Im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Erregermotoren haben Dauermagnetmotoren bedeutende Vorteile wie einfache Struktur, zuverlässiger Betrieb, geringe Größe, geringes Gewicht, geringer Verlust und hohe Effizienz.
Der Anwendungsbereich von Permanentmagnetmotoren mit 5 mm Scheibenmagneten ist extrem breit gefächert und deckt fast alle Bereiche der Luft- und Raumfahrt, der nationalen Verteidigung, der industriellen und landwirtschaftlichen Produktion sowie des täglichen Lebens ab. Mit der Entwicklung hochleistungsfähiger Dauermagnetwerkstoffe und der rasanten Entwicklung der Steuerungstechnik wird sich der Anwendungsbereich von Dauermagnetmotoren weiter vergrößern.
Jeder weiß, dass es viele Arten von Motoren gibt, aber die Grundprinzipien bestehen darin, elektromagnetische und elektromagnetische Induktionsphänomene zu nutzen, um die gegenseitige Umwandlung von elektrischer Energie und kinetischer Energie 5 mm Scheibenmagnet zu realisieren. Wenn Sie mehr über die Grundprinzipien und den Aufbau von Motoren wissen möchten, können Sie sich die Grundprinzipien und Grundlagen von Motoren ansehen. Aufbau, Gleichstrommotor und Wechselstrommotor.
Der erste Motor der Welt, der in den 1820er Jahren erschien, war ein 5 mm dicker Scheibenmagnetmotor, der Dauermagnete zur Erzeugung von Erregungsmagnetfeldern verwendete. Das damals verwendete Dauermagnetmaterial war jedoch natürliches Magnetit (Fe3O4), das eine sehr geringe magnetische Energiedichte aufwies. Der daraus hergestellte Motor war sehr groß und wurde bald durch den elektrischen Erregungsmotor ersetzt.
Mit der rasanten Entwicklung verschiedener Motoren und der Erfindung von Strommagnetisierern hat man den Mechanismus, die Zusammensetzung und die Herstellungstechnologie von 5 mm-Dauermagneten eingehend erforscht und nach und nach eine Vielzahl von Dauermagnetmaterialien wie Kohlenstoffstahl, Wolframstahl (maximales magnetisches Energieprodukt von etwa 2,7 kJ/m3) und Kobaltstahl (maximales magnetisches Energieprodukt von etwa 7,2 kJ/m3) entdeckt.
Insbesondere der Aluminium-Nickel-Kobalt-Permanentmagnet mit 5 mm Durchmesser (maximales magnetisches Energieprodukt von bis zu 85 kJ/m3), der in den 1930er Jahren aufkam, und der Ferrit-Permanentmagnet (maximales magnetisches Energieprodukt von bis zu 40 kJ/m3), der in den 1950er Jahren aufkam, haben ihre magnetischen Eigenschaften stark verbessert, und verschiedene Mikro- und Kleinmotoren haben Permanentmagneterregung verwendet. Allerdings ist die Koerzitivfeldstärke von AlNiCo-Permanentmagneten mit 5 mm Durchmesser gering (36-160 kA/m), und die remanente magnetische Dichte von Ferrit-Permanentmagneten ist nicht hoch (0,2-0,44 T), was ihre Anwendung in Motoren begrenzt.
Bis in die 1960er und 1980er Jahre kamen nacheinander Samarium-Kobalt-Permanentmagnete und Neodym-Eisen-Bor-Permanentmagnete für 5 mm-Scheiben auf den Markt. Ihre hohe remanente magnetische Dichte, hohe Koerzitivfeldstärke, hohe magnetische Energie Produkt und hervorragende magnetische Eigenschaften der linearen Entmagnetisierung Kurve sind besonders geeignet für die Herstellung von Motoren, so läutete eine neue historische Periode für die Entwicklung von permanenten 5 mm Scheibenmagnet Motoren.
1) Einfluss des Restmagnetismus
Bei Gleichstrommotoren gilt unter den gleichen Wicklungsparametern und Prüfbedingungen: Je höher der Restmagnetismus, desto niedriger die Leerlaufdrehzahl und desto geringer der Leerlaufstrom; je größer das maximale Drehmoment, desto höher der Wirkungsgrad am höchsten Wirkungsgradpunkt. In der Praxis werden in der Regel die Leerlaufdrehzahl und das maximale Drehmoment zur Beurteilung des Restmagnetismusstandards des Magnetstahls herangezogen.
Bei gleichen Wicklungsparametern und elektrischen Parametern ist die Leerlaufdrehzahl und der Leerlaufstrom umso geringer, je höher der Restmagnetismus ist, da der laufende Motor bei einer relativ niedrigen Drehzahl eine ausreichende induzierte Gegenspannung erzeugt, die die algebraische Summe der an die Wicklung angelegten elektromotorischen Kraft verringert.
2) Einfluss von Zwangskräften
Während des Betriebs des Motors gibt es immer die Auswirkungen der Temperatur und des umgekehrten Entmagnetisierungsfeldes. Aus der Perspektive der Motorkonstruktion gilt: Je höher die Koerzitivfeldstärke, desto kleiner kann die Richtung der Dicke des Magnetstahls sein, und je kleiner die Koerzitivfeldstärke, desto größer die Richtung der Dicke des Magnetstahls.
Wenn der Magnetstahl jedoch eine bestimmte Koerzitivkraft überschreitet, ist er unbrauchbar, da andere Komponenten des Motors bei dieser Temperatur nicht stabil arbeiten können. Die Koerzitivkraft kann die Anforderungen erfüllen, und es ist nicht notwendig, Ressourcen zu verschwenden, um die Anforderungen unter den empfohlenen Versuchsbedingungen zu erfüllen.
3) Der Einfluss der Rechteckigkeit
Die Rechtwinkligkeit wirkt sich nur auf die Ebenheit der Wirkungsgradkurve bei der Prüfung der Motorleistung aus. Obwohl die Abflachung der Motoreffizienzkurve noch nicht als wichtige Indikatornorm aufgeführt ist, ist sie für die Fahrstrecke des Nabenmotors unter natürlichen Straßenbedingungen sehr wichtig. Aufgrund der unterschiedlichen Straßenbedingungen kann der Motor nicht immer am Punkt des maximalen Wirkungsgrads arbeiten.
Dies ist einer der Gründe, warum der maximale Wirkungsgrad einiger Motoren nicht hoch ist, aber die Fahrstrecke lang ist. Ein guter Nabenmotor sollte nicht nur einen hohen maximalen Wirkungsgrad haben, sondern auch eine möglichst horizontale Wirkungsgradkurve, und je geringer die Steigung der Wirkungsgradabnahme, desto besser. Je mehr der Markt, die Technologie und die Normen für Nabenmotoren reifen, desto mehr wird sich dies zu einem wichtigen Standard entwickeln.
4) Der Einfluss der Leistungskonsistenz
Inkonsistente Remanenz: Auch wenn es einige besonders leistungsstarke Geräte gibt, sind sie nicht gut. Aufgrund des inkonsistenten magnetischen Flusses jedes unidirektionalen Magnetfeldsegments ist das Drehmoment asymmetrisch und es treten Vibrationen auf.
Uneinheitliche Koerzitivfeldstärke: Insbesondere ist die Koerzitivfeldstärke einiger Produkte zu gering, was leicht zu einer umgekehrten Entmagnetisierung führt, was wiederum zu einem ungleichmäßigen magnetischen Fluss der einzelnen Magnetstähle und zu Motorvibrationen führt. Dieser Effekt ist bei bürstenlosen Motoren stärker ausgeprägt.
1. Einfluss der Magnetdicke
Wenn der innere oder äußere magnetische Kreis fest ist, wenn die Dicke zunimmt, nimmt der Luftspalt ab, der effektive magnetische Fluss nimmt zu, der gleiche Restmagnetismus, die Leerlaufdrehzahl nimmt ab, der Leerlaufstrom nimmt ab, und der maximale Wirkungsgrad des Motors nimmt zu 5 mm Scheibenmagnet; es gibt jedoch auch Nachteile, wie die Zunahme der Motorkommutationsvibrationen und die relative Steilheit der Motorwirkungsgradkurve. Daher sollte die Dicke des Motormagneten so gleichmäßig wie möglich sein, um Vibrationen zu verringern.
2. Einfluss der Magnetbreite
Bei eng beieinander liegenden bürstenlosen Motormagneten darf der Gesamtspalt nicht mehr als 0,5 mm betragen. Wenn er zu klein ist, wird er nicht installiert. Ist er zu groß, führt er zu Motorvibrationen und einem geringeren Wirkungsgrad. Dies liegt daran, dass die Position des Hall-Elements, das die Position des Magneten misst, nicht mit der tatsächlichen Position des Magneten übereinstimmt. Außerdem muss die Breitenstabilität gewährleistet sein, da der Motor sonst einen geringen Wirkungsgrad und starke Vibrationen aufweist.
Bei Bürstenmotoren gibt es einen gewissen Spalt zwischen den Magneten, der für die mechanische Kommutierungsübergangszone reserviert ist. Obwohl es einen Spalt gibt, haben die meisten Hersteller strenge Werkzeuge für die Magnetinstallation, um die Installationsgenauigkeit zu gewährleisten, um die genaue Installationsposition des Motormagneten sicherzustellen. Wenn die Breite des Magneten den Grenzwert überschreitet, wird er nicht installiert 5 mm Scheibenmagnet; wenn die Breite des Magneten zu klein ist, wird der Magnet falsch ausgerichtet sein, die Vibration des Motors wird zunehmen und die Effizienz wird abnehmen.
3. Der Einfluss der Größe der Abschrägung und der Größe der Nicht-Abschrägung
Wenn der Magnet nicht abgeschrägt ist, ist die Änderungsrate des Magnetfeldes am Rande des Magnetfeldes des Motors groß, wodurch der Motor vibriert. Je größer die Fase, desto geringer die Vibration 5 mm Scheibenmagnet. Allerdings verursacht das Anfasen im Allgemeinen einen gewissen Verlust an magnetischem Fluss. Bei einigen Spezifikationen beträgt der Verlust des magnetischen Flusses bei einer Fase von 0,8 0,5~1,5%.
Bei Bürstenmotoren mit geringem Restmagnetismus ist eine angemessene Verkleinerung der Fase förderlich, um den Restmagnetismus zu kompensieren, aber die Impulsvibration des Motors nimmt zu. Bei einem Scheibenmagneten von 5 mm kann bei geringem Restmagnetismus die Toleranz in Längsrichtung entsprechend vergrößert werden, wodurch der effektive Magnetfluss bis zu einem gewissen Grad erhöht werden kann und die Leistung des Motors im Wesentlichen unverändert bleibt.
