ความแตกต่างของประสิทธิภาพของมอเตอร์ 1: ความเร็ว/แรงบิด/ขนาด
มอเตอร์ในโลกมีหลายประเภท ทั้งมอเตอร์ขนาดใหญ่และมอเตอร์ขนาดเล็ก มอเตอร์ที่เคลื่อนที่ไปมาแทนที่จะหมุน มอเตอร์ที่เมื่อมองเผินๆ อาจดูไม่ชัดเจนนักว่าทำไมถึงมีราคาแพง อย่างไรก็ตาม มอเตอร์ทั้งหมดถูกเลือกด้วยเหตุผลบางประการ แล้วมอเตอร์ในอุดมคติของคุณควรมีมอเตอร์ประเภทใด ประสิทธิภาพหรือคุณลักษณะใด
วัตถุประสงค์ของซีรีส์นี้คือเพื่อให้ความรู้เกี่ยวกับวิธีการเลือกมอเตอร์ที่เหมาะสม เราหวังว่ามันจะเป็นประโยชน์เมื่อคุณเลือกมอเตอร์ และเราหวังว่ามันจะช่วยให้ผู้คนเรียนรู้พื้นฐานของมอเตอร์
ความแตกต่างของประสิทธิภาพที่ต้องอธิบายจะแบ่งออกเป็น 2 ส่วนแยกกันดังต่อไปนี้:
ความเร็ว/แรงบิด/ขนาด/ราคา ← หัวข้อที่เราจะพูดถึงในบทนี้
ความเร็ว ความแม่นยำ/ความราบรื่น/อายุการใช้งานและการบำรุงรักษา/การเกิดฝุ่น/ประสิทธิภาพ/ความร้อน
การผลิตไฟฟ้า/การสั่นสะเทือนและมาตรการรับมือด้านเสียง/ไอเสีย/สภาพแวดล้อมการใช้งาน

1. ความคาดหวังต่อมอเตอร์: การเคลื่อนที่แบบหมุน
โดยทั่วไปแล้ว มอเตอร์หมายถึงมอเตอร์ที่รับพลังงานกลจากพลังงานไฟฟ้า และในกรณีส่วนใหญ่มักหมายถึงมอเตอร์ที่รับการเคลื่อนที่แบบหมุน (นอกจากนี้ยังมีมอเตอร์เชิงเส้นที่รับการเคลื่อนที่แบบตรง แต่ในครั้งนี้เราจะไม่กล่าวถึงมอเตอร์ดังกล่าว)
แล้วคุณต้องการให้หมุนอย่างไร คุณต้องการให้หมุนแรงเหมือนสว่าน หรือต้องการให้หมุนช้าๆ แต่ด้วยความเร็วสูงเหมือนพัดลมไฟฟ้า โดยการเน้นที่ความแตกต่างของการเคลื่อนที่หมุนที่ต้องการ คุณสมบัติทั้งสองอย่างของความเร็วในการหมุนและแรงบิดจึงมีความสำคัญ
2. แรงบิด
แรงบิดคือแรงหมุน หน่วยของแรงบิดคือ N·m แต่ในกรณีของมอเตอร์ขนาดเล็ก มักใช้หน่วย mN·m
มอเตอร์ได้รับการออกแบบมาหลายแบบเพื่อเพิ่มแรงบิด ยิ่งลวดแม่เหล็กไฟฟ้าหมุนมาก แรงบิดก็จะยิ่งมากขึ้น
เนื่องจากจำนวนการพันถูกจำกัดด้วยขนาดขดลวดคงที่ จึงใช้ลวดเคลือบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางลวดใหญ่กว่า
มอเตอร์แบบไม่มีแปรงถ่าน (TEC) ของเรามีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 60 มม. 8 แบบ คือ 16 มม. 20 มม. 22 มม. 24 มม. 28 มม. 36 มม. 42 มม. และ 8 แบบ เนื่องจากขนาดคอยล์เพิ่มขึ้นตามเส้นผ่านศูนย์กลางของมอเตอร์ จึงสามารถให้แรงบิดที่สูงขึ้นได้
แม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพใช้ในการสร้างแรงบิดขนาดใหญ่โดยไม่เปลี่ยนขนาดของมอเตอร์ แม่เหล็กนีโอไดเมียมเป็นแม่เหล็กถาวรที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด รองลงมาคือแม่เหล็กซาแมเรียมโคบอลต์ อย่างไรก็ตาม แม้ว่าคุณจะใช้แม่เหล็กที่มีกำลังแรงสูงเท่านั้น แรงแม่เหล็กก็จะรั่วไหลออกจากมอเตอร์ และแรงแม่เหล็กที่รั่วไหลจะไม่ส่งผลต่อแรงบิด
เพื่อใช้ประโยชน์จากแม่เหล็กอันทรงพลังอย่างเต็มที่ จึงมีการนำแผ่นเหล็กแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นวัสดุฟังก์ชันบางๆ มาใช้เคลือบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพวงจรแม่เหล็ก
นอกจากนี้ เนื่องจากแรงแม่เหล็กของแม่เหล็กซาแมเรียมโคบอลต์มีเสถียรภาพต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ การใช้แม่เหล็กซาแมเรียมโคบอลต์จึงสามารถขับเคลื่อนมอเตอร์ได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างมากหรืออุณหภูมิสูง
3. ความเร็ว (รอบ)
จำนวนรอบของมอเตอร์มักเรียกกันว่า "ความเร็ว" ซึ่งหมายถึงประสิทธิภาพของจำนวนครั้งที่มอเตอร์หมุนต่อหน่วยเวลา แม้ว่า "รอบต่อนาที" จะใช้แทนจำนวนรอบต่อนาที แต่ในระบบหน่วย SI จะใช้หน่วยนี้แทนเป็น "นาที-1" ก็ได้
หากเทียบกับแรงบิดแล้ว การเพิ่มจำนวนรอบนั้นไม่ใช่เรื่องยากในทางเทคนิค เพียงแค่ลดจำนวนรอบของขดลวดลงเพื่อเพิ่มจำนวนรอบ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแรงบิดจะลดลงเมื่อจำนวนรอบเพิ่มขึ้น จึงมีความสำคัญที่จะต้องตอบสนองทั้งข้อกำหนดด้านแรงบิดและรอบ
นอกจากนี้ หากใช้ความเร็วสูง ควรใช้ตลับลูกปืนแทนตลับลูกปืนธรรมดา ยิ่งความเร็วสูงขึ้น การสูญเสียแรงเสียดทานก็จะยิ่งมากขึ้น และอายุการใช้งานของมอเตอร์ก็จะสั้นลง
ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของเพลา ยิ่งความเร็วสูงขึ้น ปัญหาด้านเสียงและการสั่นสะเทือนก็จะยิ่งมากขึ้น เนื่องจากมอเตอร์แบบไม่มีแปรงถ่านไม่มีทั้งแปรงถ่านและคอมมิวเตเตอร์ จึงสร้างเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนน้อยกว่ามอเตอร์แบบมีแปรงถ่าน (ซึ่งจะทำให้แปรงถ่านสัมผัสกับคอมมิวเตเตอร์ที่หมุนอยู่)
ขั้นตอนที่ 3: ขนาด
เมื่อต้องเลือกมอเตอร์ในอุดมคติ ขนาดของมอเตอร์ก็ถือเป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่มีผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน แม้ว่าความเร็ว (รอบ) และแรงบิดจะเพียงพอ แต่ก็ไม่มีประโยชน์หากไม่สามารถติดตั้งบนผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้
หากคุณต้องการเพิ่มความเร็วเพียงอย่างเดียว คุณสามารถลดจำนวนรอบของลวดได้ แม้ว่าจำนวนรอบจะน้อยก็ตาม แต่หากไม่มีแรงบิดขั้นต่ำ ลวดจะไม่หมุน ดังนั้น จึงจำเป็นต้องหาวิธีเพิ่มแรงบิด
นอกจากการใช้แม่เหล็กแรงสูงดังกล่าวข้างต้นแล้ว การเพิ่มปัจจัยรอบหน้าที่ของการพันลวดก็มีความสำคัญเช่นกัน เราได้พูดถึงการลดจำนวนการพันลวดเพื่อให้แน่ใจว่ามีรอบการหมุน แต่ไม่ได้หมายความว่าลวดจะพันหลวม
การใช้ลวดเส้นหนาแทนที่จะลดจำนวนการพันลวด จะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ในปริมาณมาก และสามารถสร้างแรงบิดสูงได้แม้ในความเร็วเท่ากัน ค่าสัมประสิทธิ์เชิงพื้นที่เป็นตัวบ่งชี้ความแน่นของลวดที่พันไว้ ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มจำนวนรอบที่บางหรือการลดจำนวนรอบที่หนา ก็เป็นปัจจัยสำคัญในการรับแรงบิด
โดยทั่วไปเอาต์พุตของมอเตอร์ขึ้นอยู่กับปัจจัยสองประการคือ เหล็ก (แม่เหล็ก) และทองแดง (ขดลวด)

เวลาโพสต์ : 21 ก.ค. 2566