Imán de disco de 5 mm
Con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, la tecnología de los motores también está en constante innovación. Especialmente hoy en día, el campo industrial ha planteado continuamente mayores expectativas y requisitos para las características servo de los motores, y han surgido los motores de copa hueca.
Los motores de copa hueca son servomotores y motores de control con imanes de disco permanentes de CC de 5 mm, y también pueden clasificarse como micromotores. Los motores de rotor helicoidal tienen excelentes características de ahorro de energía, de control sensible y cómodo, y de funcionamiento estable, y su avance tecnológico es muy evidente. Como dispositivo de conversión de energía de alta eficiencia, representa la dirección de desarrollo de los motores en muchos campos.
El rotor se bobina directamente con alambres, sin ninguna otra estructura que soporte los bobinados. Los propios devanados tienen forma de copa, que constituye la estructura del rotor (como se muestra a continuación). Gracias al cambio en la estructura del rotor, las características de funcionamiento del motor han mejorado considerablemente. No sólo tiene unas características de ahorro de energía extraordinarias, sino que, lo que es más importante, tiene unas características de control y arrastre que los motores con núcleo de hierro no pueden alcanzar.
Los motores de rotor hueco se dividen en dos tipos: con escobillas y sin escobillas. El rotor del motor de rotor hueco sin escobillas no tiene núcleo de hierro, y el estator del motor de rotor hueco sin escobillas no tiene núcleo de hierro. Los modelos comunes de motores de copa hueca en el mercado tienen diámetros de Φ4, Φ6, Φ7, Φ8, Φ10, Φ12, Φ15, etc.
Ventajas y aplicaciones de los motores de copa hueca
Los motores de copa hueca presentan una serie de ventajas, como alta densidad de potencia, alto rendimiento, ausencia de retardo de par, ausencia de efecto cogging, bajo par de arranque, imán de disco de 5 mm, ausencia de fuerza radial entre el rotor y el estator, curva de velocidad suave, bajo nivel de ruido y buena disipación del calor.
La aplicación de los motores de copa hueca se ha desarrollado rápidamente en los últimos diez años después de entrar en los grandes campos industriales y civiles desde los campos militares y de alta tecnología, especialmente en los países industrialmente desarrollados, y ha involucrado a la mayoría de las industrias y a muchos productos de imanes de disco de 5 mm.
Se necesita un sistema de seguimiento de respuesta rápida. Por ejemplo, ajuste rápido de la dirección de vuelo de misiles, control de seguimiento de unidades ópticas de gran aumento, enfoque automático rápido, equipos de grabación y detección de alta sensibilidad, robots industriales, prótesis biónicas, etc. Los motores de copa hueca pueden satisfacer bien sus requisitos técnicos.
Productos que requieren un arrastre suave y duradero de los componentes de accionamiento. Por ejemplo, diversos instrumentos portátiles 5 mm imán de disco, equipos personales, instrumentos y equipos para operaciones de campo, vehículos eléctricos, etc., el mismo conjunto de fuente de alimentación puede extender el tiempo de suministro de energía en más del doble.
Diversas aeronaves, como la aviación, la industria aeroespacial, los modelos de aviones, etc. Las ventajas de los motores de copa hueca, como el peso ligero, el tamaño reducido y el bajo consumo de energía, pueden utilizarse para minimizar el peso de las aeronaves.
Diversos aparatos eléctricos civiles y productos industriales. El uso de motores de copa hueca como actuadores puede mejorar la calidad y el rendimiento del producto.
Dado que el motor magnético de disco de 5 mm de copa hueca tiene un tamaño reducido, muchos productos con requisitos de volumen relativamente pequeños utilizan las copas huecas como elementos de potencia. Por ejemplo; regalos de juguete (coches de juguete, modelos de aviones, etc.), productos de masaje de belleza (cepillos faciales, instrumentos de inducción, masajeadores faciales, etc.), necesidades diarias (cepillos de dientes eléctricos, cepillos de champú, planchas de pelo, etc.).
Los imanes permanentes de NdFeB sinterizados se utilizan generalmente en motores sin núcleo. Tienen las características de alta remanencia, alta coercitividad y alta energía magnética. Son los materiales de imanes permanentes de disco de 5 mm más adecuados para motores sin núcleo del mercado. Con el mismo tamaño de motor y datos de bobinado, la fuerza del rendimiento del acero magnético afecta directamente a la velocidad del motor. Los imanes comunes de NdFeB adecuados para motores sin núcleo tienen forma de anillo, con prestaciones como N40, N45, etc., y una resistencia a la temperatura de unos 100°C.
El motor de imán permanente utiliza un imán de disco permanente de 5 mm para generar el campo magnético del motor. No requiere bobina de excitación ni corriente de excitación. Tiene una alta eficiencia y una estructura simple. Es un motor que ahorra mucha energía. En comparación con los motores de excitación eléctrica tradicionales, los motores de imanes permanentes tienen ventajas significativas, como una estructura simple, un funcionamiento fiable, un tamaño pequeño, un peso ligero, bajas pérdidas y una alta eficiencia.
El campo de aplicación de los motores de imanes permanentes de disco de 5 mm es extremadamente amplio y abarca casi todos los ámbitos de la industria aeroespacial, la defensa nacional, la producción industrial y agrícola y la vida cotidiana. Con el desarrollo de materiales de imanes permanentes de alto rendimiento y el rápido desarrollo de la tecnología de control, la aplicación de los motores de imanes permanentes será más amplia.
Todo el mundo sabe que hay muchos tipos de motores, pero los principios básicos son utilizar los fenómenos electromagnéticos y de inducción electromagnética para realizar la conversión mutua de energía eléctrica y energía cinética 5 mm imán de disco. Si desea saber más acerca de los principios básicos y la estructura de los motores, puede hacer clic para ver los principios básicos y los fundamentos de los motores. Estructura, motor de CC y motor de CA.
El primer motor del mundo que apareció en la década de 1820 fue un motor magnético de disco permanente de 5 mm que utilizaba imanes permanentes para generar campos magnéticos de excitación. Sin embargo, el material del imán permanente utilizado en aquella época era magnetita natural (Fe3O4), que tenía una densidad de energía magnética muy baja. El motor fabricado con él era de gran tamaño y pronto fue sustituido por el motor de excitación eléctrica.
Con el rápido desarrollo de diversos motores y la invención de los magnetizadores actuales, se ha investigado en profundidad el mecanismo, la composición y la tecnología de fabricación de los materiales magnéticos permanentes de disco de 5 mm, y se han descubierto sucesivamente diversos materiales magnéticos permanentes, como el acero al carbono, el acero al tungsteno (producto máximo de energía magnética de unos 2,7kJ/m3) y el acero al cobalto (producto máximo de energía magnética de unos 7,2kJ/m3).
En particular, el imán permanente de disco de 5 mm de aluminio-níquel-cobalto (producto de energía magnética máxima de hasta 85kJ/m3) que apareció en la década de 1930 y el imán permanente de ferrita (producto de energía magnética máxima de hasta 40kJ/m3) que apareció en la década de 1950 han mejorado mucho sus propiedades magnéticas, y varios micromotores y motores pequeños han utilizado la excitación de imanes permanentes. Sin embargo, la coercitividad del imán permanente de disco de 5 mm de AlNiCo es baja (36-160 kA/m), y la densidad magnética remanente de los imanes permanentes de ferrita no es alta (0,2-0,44 T), lo que limita su aplicación en motores.
Hasta los años sesenta y ochenta, los imanes permanentes de samario cobalto y los imanes permanentes de disco de neodimio hierro boro de 5 mm surgieron uno tras otro. Su alta densidad magnética remanente, alta coercitividad, producto de alta energía magnética y excelentes propiedades magnéticas de la curva de desmagnetización lineal son particularmente adecuados para la fabricación de motores, marcando así el comienzo de un nuevo período histórico para el desarrollo de motores de imanes permanentes de disco de 5 mm.
1) Influencia del magnetismo residual
Para los motores de corriente continua, con los mismos parámetros de bobinado y condiciones de ensayo, cuanto mayor sea el magnetismo residual, menor será la velocidad en vacío y menor la corriente en vacío; cuanto mayor sea el par máximo, mayor será el rendimiento en el punto de mayor rendimiento. En las pruebas reales, la velocidad en vacío y el par máximo suelen utilizarse para juzgar el nivel de magnetismo residual del acero magnético.
Para los mismos parámetros de bobinado y parámetros eléctricos, cuanto mayor sea el magnetismo residual, menor será la velocidad en vacío y menor la corriente en vacío, porque el motor en marcha, a una velocidad relativamente baja, genera suficiente tensión inducida inversa, lo que reduce la suma algebraica de la fuerza electromotriz aplicada al bobinado.
2) Influencia de la fuerza coercitiva
Durante el funcionamiento del motor, siempre existen los efectos de la temperatura y del campo de desmagnetización inverso. Desde la perspectiva del diseño del motor, cuanto mayor sea la fuerza coercitiva, menor puede ser la dirección del espesor del acero magnético, y cuanto menor sea la fuerza coercitiva, mayor puede ser la dirección del espesor del acero magnético.
Sin embargo, cuando el acero magnético supera una determinada fuerza coercitiva, resulta inútil, ya que otros componentes del motor no pueden funcionar de forma estable a esa temperatura. La fuerza coercitiva puede cumplir los requisitos, y no es necesario malgastar recursos para cumplirlos en las condiciones experimentales recomendadas.
3) La influencia de la cuadratura
La cuadratura sólo afecta a la planitud de la curva de eficiencia de la prueba de rendimiento del motor. Aunque la planitud de la curva de eficiencia del motor aún no se ha incluido como una norma indicadora importante, es muy importante para la distancia de conducción del motor de buje en condiciones de carretera naturales. Debido a las diferentes condiciones de la carretera, el motor no siempre puede trabajar en el punto de máxima eficiencia.
Esta es una de las razones por las que la eficiencia máxima de algunos motores no es alta pero la distancia de conducción es larga. Un buen motor de buje no sólo debe tener una alta eficiencia máxima, sino que también la curva de eficiencia debe ser lo más horizontal posible, y cuanto menor sea la pendiente de reducción de la eficiencia, mejor. A medida que el mercado, la tecnología y las normas de los motores de buje maduren, esto se convertirá gradualmente en una norma importante.
4) La influencia de la coherencia del rendimiento
Remanencia incoherente: Aunque haya algunos rendimientos especialmente altos, no es bueno. Debido a la inconsistencia del flujo magnético de cada segmento de campo magnético unidireccional, el par es asimétrico y se producen vibraciones.
Fuerza coercitiva inconsistente: En particular, la fuerza coercitiva de algunos productos es demasiado baja, lo que es fácil de producir desmagnetización inversa, dando lugar a flujo magnético inconsistente de cada acero magnético y vibración del motor. Este efecto es más significativo en los motores sin escobillas.
1. Influencia del grosor del imán
Cuando se fija el circuito magnético interior o exterior, al aumentar el grosor, disminuye el entrehierro, aumenta el flujo magnético efectivo, el mismo magnetismo residual, disminuye la velocidad en vacío, disminuye la corriente en vacío y aumenta el rendimiento máximo del motor imán de disco de 5 mm; sin embargo, también hay desventajas, como el aumento de la vibración de conmutación del motor y la pendiente relativa de la curva de rendimiento del motor. Por lo tanto, el grosor del imán del motor debe ser lo más consistente posible para reducir la vibración.
2. Influencia de la anchura del imán
En el caso de imanes de motor sin escobillas poco espaciados, la separación total acumulada no puede superar los 0,5 mm. Si es demasiado pequeño, no se instalará. Si es demasiado grande, provocará vibraciones en el motor y reducirá su eficiencia. Esto se debe a que la posición del elemento Hall que mide la posición del imán no se corresponde con la posición real del imán. Además, se debe asegurar la consistencia de la anchura, de lo contrario el motor tendrá una baja eficiencia y una gran vibración.
En los motores con escobillas, hay un cierto espacio entre los imanes, que se reserva para la zona de transición de conmutación mecánica. Aunque hay un hueco, la mayoría de los fabricantes tienen estrictas herramientas de instalación del imán para garantizar la precisión de la instalación con el fin de garantizar la posición exacta de la instalación del imán del motor. Si la anchura del imán supera el límite, no se instalará imán de disco de 5 mm; si la anchura del imán es demasiado pequeña, el imán se desalineará, aumentará la vibración del motor y disminuirá la eficiencia.
3. La influencia del tamaño del chaflán y del tamaño del no-chaflán
Si el imán no está biselado, la tasa de cambio del campo magnético del borde del campo magnético del motor será grande, provocando la vibración del motor. Cuanto mayor sea el chaflán, menor será la vibración 5 mm imán de disco. Sin embargo, el biselado suele causar una cierta pérdida de flujo magnético. Para algunas especificaciones, cuando el chaflán es de 0,8, la pérdida de flujo magnético es de 0,5~1,5%.
En los motores de escobillas con bajo magnetismo residual, reducir adecuadamente el tamaño del chaflán permite compensar el magnetismo residual, pero aumenta la vibración de impulso del motor. En general, cuando el magnetismo residual es bajo, la tolerancia en la dirección de la longitud puede ampliarse adecuadamente, lo que puede aumentar el flujo magnético efectivo hasta cierto punto y mantener el rendimiento del motor básicamente sin cambios.
