Motorische Kenntnisse 2

Siehe Abbildung 12, die Magnetisierungskurve des Luftspalts

Φδ: Luftspaltfluss
Sδ: Luftspaltfläche
Δ: Luftspaltlänge
Fδ: Magnetomotorische Kraft des Luftspalts (magnetische EMK)

Wir können sehen, dass, wenn δ länger ist, α kleiner ist und der Luftspaltfluss Φδ kleiner ist. Die Motorgeschwindigkeit erhöht sich, wenn die anderen Parameter unverändert bleiben. Wenn dagegen δ kürzer ist, ist α größer und der Luftspaltfluss Φδ ist größer. Die Motorgeschwindigkeit nimmt ab. Wir werden das gleiche Ergebnis sehen wie in 7.2. Bei der Motorkonstruktion streben wir normalerweise den maximal möglichen Wert von (Φδ*Fδ) an.

Das Motordrehmoment ist proportional zu D2*L. [D: Durchmesser des Rotors L: Länge des Rotors]
Die Motorleistung ist proportional zu D2*L *n.

Wie bewertet man einen Motor? Typischerweise können Industrieprodukte anhand der folgenden Aspekte bewertet werden. Das wichtigste Merkmal von Industrieprodukten ist die geringe Abweichung.

Die grundlegenden Merkmale, die Kunden benötigen, sind Montagemaße und Außenmaße. Die Maßabweichung eines guten Produkts sollte den Produktstandardanforderungen entsprechen. (GB-Standard, Industriestandard oder Unternehmensstandard)

• Nennspannung: bekannter Parameter (Einheit: V)
• Leerlaufstrom: I0 (Einheit: A)
• Leerlaufdrehzahl: n0 (Einheit: U/min)
• Nennstrom: IL (Einheit: A)
• Nenndrehmoment: TL (Einheit: g.cm)
• Nenndrehzahl: NL (Einheit: U/min)
• Derzeit im Stall: Ist (Einheit: A)
• Drehmoment im Stall: Tst (Einheit: g.cm)
• Aus den oben genannten Daten können weitere Parameter wie Wirkungsgrad, Leistung, elektrische Potentialkonstante, Drehmomentkonstante usw. berechnet werden.

• Vibration: Amplitude (Einheit: mm), Vibrationsgeschwindigkeit (Einheit: mm/s), Vibrationsbeschleunigung (Einheit: mm/s2)
• Lärm: Schalldruck LP (Einheit: dB(A) und Schallleistung LW (Einheit: dB(A). Beides sind relative Werte.
• EMV: Mit diesem Index wird die Widerstandsfähigkeit des Motors gegenüber Funkstörungen oder der vom Motor erzeugte Funkstörungspegel bewertet.
• Umgebungstest: Hiermit wird die Belastbarkeit des Motors bei hohen und niedrigen Temperaturen beurteilt. Der Wechseltemperaturtest ist der übliche Test. Der Wechseltemperatur- und Feuchtigkeitstest ist ein strengerer Test. Das Magnetfeld des Ferritmagneten nimmt unter -80 °C um 5–7 % ab. Die elektrische Leistung des Motors ist daher unterschiedlich. Mechanische Stöße, externe magnetische Wechselfelder und Alterung (Langzeitlagerung) schwächen das Magnetfeld ebenfalls.
• Sonstiges: wie Sicherheitsabstand, Sicherheitskriechstrecke, Schutzart, Kühlungsart etc.

• A. Versuchen Sie, möglichst effektive Leiter zu erhalten. Mit anderen Worten: Stellen Sie sicher, dass die Stromrichtung in möglichst vielen Leitern unter demselben Pol gleich ist. In einigen Fällen (z. B. bei 12-poligen Rotoren) opfern wir die Anzahl der effektiven Leiter, um die Kommutierung zu verbessern. Solche Fälle werden hier nicht besprochen.
• B. Minimieren Sie das elektrische Potenzial der Kommutierungsspule (diejenige, die kurzgeschlossen ist). Typischerweise werden die Seiten dieser Spule an den Rändern der Magnetpole oder zwischen den Magnetpolen platziert. Daher werden die Kohlebürsten normalerweise in der Mitte der Kommutatorlamellen platziert, die mit der Spule verbunden sind.
• C. Der elektrische Winkel zwischen positiven und negativen Bürsten beträgt 180°.

Fazit: Es gibt keine einheitliche Möglichkeit, Spulen- und Kommutatorsegmente zu verbinden.

Entsprechend den Eigenschaften unserer Motormodelle beschreiben wir hiermit detailliert die Art der Stromversorgung und die Motorlast.

Das Merkmal solcher Netzteile ist, dass sie einen großen Innenwiderstand haben. Es kommt zu einem großen Spannungsabfall, wenn der Motor belastet wird.

Die Ausgangsleistung des Motors wird durch die Kapazität des Netzteils begrenzt.

Bei der Konstruktion eines solchen Motors ist nicht nur die Motoreffizienz zu berücksichtigen.

Das Wichtigste ist, wie man die größte Ausgangsleistung aus dem Netzteil herausholt. Das heißt, versuchen Sie, den Maximalwert von P1=V*I zu erhalten.

In der Praxis ist es schwierig, dieses Ziel zu erreichen, wenn man nur die Motorparameter berücksichtigt. Auch die richtige Bewertung solcher Motoren ist unser Thema.

Wenn sich in einer solchen Schaltung der Strom ändert, ändert sich auch die Ausgangsspannung. In der tatsächlichen Anwendung beträgt die AC-Eingangsspannung normalerweise 120–240 V. Aus verschiedenen Gründen nimmt der Spannungsabfall am Widerstand R1 oder am Kondensator C zu, wenn der Strom ansteigt. Die Ausgangsspannung ist geringer. Die Motorgeschwindigkeit wird daher gesenkt. Sein Betriebspunkt und seine Eigenschaften werden alle abweichen. Das Ergebnis kann je nach Anwendung der Motoren unterschiedlich ausfallen.

Nehmen wir zum Beispiel den bekannten Haartrockner: Wenn die oben beschriebene Änderung eintritt, nimmt der Luftstrom ab. Die Temperatur des Widerstands R1 steigt. Der Widerstand erfährt einen größeren Spannungsabfall. Die Ausgangsspannung ist niedriger, was zu einem Teufelskreis führt. Der Motor verliert schnell seine Funktion.

Dies ist die ideale Stromversorgung. Die Eingangsspannung ändert sich nicht mit der Umgebung oder der Motorlast. Die Charakteristik des Motors wird durch die Motorparameter selbst bestimmt. Die Motorleistungsdaten, die wir unseren Kunden zur Verfügung stellen, werden unter einer solchen Stromversorgung getestet. In der Praxis gelten Akkus mit hoher Kapazität und AC/DC-Adapter (V-Schwankung unter 5 %) als geregelte Stromversorgung.

Der Anlauf des Motors mit Lüfterlast ähnelt dem Anlauf des Motors ohne Last. Daher besteht keine Anforderung an das Anlauf- oder Stillstandsdrehmoment des Motors. Manchmal müssen wir sogar verhindern, dass das Drehmoment zu groß wird. Das wichtigste Merkmal des Motors mit Lüfterlast ist die Stabilität und Diskretion seiner Drehzahl in der Massenproduktion. Die Ausgangsleistung ist proportional zur Motorgeschwindigkeit. Wenn die Motorgeschwindigkeit stark abweicht, weichen auch die Betriebseigenschaften des Motors stark ab. Der Hauptpunkt, den wir betrachten, ist also die Charakteristik der Last am Arbeitspunkt.

Beispiele sind Kabelrückholvorrichtungen für Staubsauger und Rohrrückholvorrichtungen für Bewässerungsmaschinen. Ähnlich wie bei Windenvorrichtungen beginnt der Motor mit voller Last zu arbeiten. Das wichtigste Merkmal eines solchen Motors ist sein Stillstandsdrehmoment. Die Konstanz des Blockierdrehmoments ist der entscheidende Punkt bei der Konstruktion und Herstellung des Motors. Zu dieser Windenlast gehört auch der zentrale Türverriegelungsantrieb. Motoren mit einer solchen Belastung arbeiten normalerweise im Kurzzeitarbeitszyklus.

Das Drehmoment einer solchen Last bleibt während der Arbeit stabil. Die Motorleistung steigt linear mit der Motordrehzahl. Es kann beim Start seine volle Auslastung erreichen. In den meisten Fällen geht es aber mit Teillast los. Normalerweise arbeitet es sehr lange unter Nennlast. Wir sollten verschiedene Aspekte berücksichtigen, einschließlich des Temperaturanstiegs bei der Motorkonstruktion. Eine Kolbenpumpe ist die typische lineare Last.

Es gibt noch andere Lasten wie Exzenterräder und Getriebe, auf die wir in diesem Artikel nicht eingehen.