หัวข้อที่เราจะกล่าวถึงในบทนี้ได้แก่:
ความแม่นยำของความเร็ว/ความราบรื่น/อายุการใช้งานและการบำรุงรักษา/การเกิดฝุ่น/ประสิทธิภาพ/ความร้อน/การสั่นสะเทือนและเสียง/มาตรการรับมือไอเสีย/สภาพแวดล้อมการใช้งาน
1. ความเสถียรและความแม่นยำของระบบไจโรสโคป
เมื่อมอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วคงที่ ความเร็วของมอเตอร์จะคงที่ตามหลักความเฉื่อยที่ความเร็วสูง แต่ความเร็วจะแปรผันไปตามรูปทรงของแกนมอเตอร์ที่ความเร็วต่ำ
สำหรับมอเตอร์ไร้แปรงถ่านแบบมีร่อง การดึงดูดระหว่างร่องฟันและแม่เหล็กโรเตอร์จะเกิดการสั่นไหวที่ความเร็วต่ำ อย่างไรก็ตาม ในกรณีของมอเตอร์ไร้แปรงถ่านแบบไม่มีร่องของเรา เนื่องจากระยะห่างระหว่างแกนสเตเตอร์และแม่เหล็กคงที่ตลอดแนวเส้นรอบวง (หมายความว่าความต้านทานแม่เหล็กคงที่ตลอดแนวเส้นรอบวง) จึงไม่น่าจะเกิดการสั่นไหวแม้ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ
2. อายุการใช้งาน การบำรุงรักษา และการเกิดฝุ่นละออง
ปัจจัยสำคัญที่สุดในการเปรียบเทียบมอเตอร์แบบมีแปรงถ่านและแบบไม่มีแปรงถ่านคือ อายุการใช้งาน การบำรุงรักษา และการเกิดฝุ่น เนื่องจากแปรงถ่านและคอมมิวเทเตอร์สัมผัสกันขณะที่มอเตอร์แบบมีแปรงถ่านหมุน ส่วนที่สัมผัสกันจึงสึกหรออย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากแรงเสียดทาน
ผลที่ตามมาคือ ต้องเปลี่ยนมอเตอร์ทั้งตัว และฝุ่นละอองจากเศษสึกหรอจะกลายเป็นปัญหา อย่างที่ชื่อบอก มอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านไม่มีแปรงถ่าน ดังนั้นจึงมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า บำรุงรักษาง่ายกว่า และผลิตฝุ่นน้อยกว่ามอเตอร์แบบมีแปรงถ่าน
3. การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน
มอเตอร์แบบมีแปรงถ่านจะเกิดการสั่นสะเทือนและเสียงดังเนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างแปรงถ่านกับคอมมิวเทเตอร์ ในขณะที่มอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านจะไม่เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงดัง ส่วนมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านที่มีร่องจะเกิดการสั่นสะเทือนและเสียงดังเนื่องจากแรงบิดของร่อง แต่ทั้งมอเตอร์แบบมีร่องและมอเตอร์แบบถ้วยกลวงจะไม่เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงดัง
สภาวะที่แกนหมุนของโรเตอร์เบี่ยงเบนจากจุดศูนย์กลางมวลเรียกว่า สภาวะไม่สมดุล เมื่อโรเตอร์ที่ไม่สมดุลหมุน จะเกิดการสั่นสะเทือนและเสียงดัง และจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วของมอเตอร์ที่เพิ่มขึ้น
4. ประสิทธิภาพและการสร้างความร้อน
อัตราส่วนของพลังงานกลที่ได้ต่อพลังงานไฟฟ้าที่ป้อนเข้าไป คือ ประสิทธิภาพของมอเตอร์ การสูญเสียส่วนใหญ่ที่ไม่เปลี่ยนเป็นพลังงานกลจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน ซึ่งจะทำให้มอเตอร์ร้อนขึ้น การสูญเสียในมอเตอร์ประกอบด้วย:
(1) การสูญเสียทองแดง (การสูญเสียพลังงานเนื่องจากความต้านทานของขดลวด)
(2) การสูญเสียเหล็ก (การสูญเสียฮิสเทอรีซิสของแกนสเตเตอร์ การสูญเสียกระแสไหลวน)
(3) การสูญเสียทางกล (การสูญเสียที่เกิดจากแรงเสียดทานของแบริ่งและแปรง และการสูญเสียที่เกิดจากแรงต้านอากาศ: การสูญเสียจากแรงต้านลม)
การสูญเสียทองแดงสามารถลดลงได้โดยการใช้ลวดเคลือบฉนวนที่หนาขึ้นเพื่อลดความต้านทานของขดลวด อย่างไรก็ตาม หากใช้ลวดเคลือบฉนวนที่หนาขึ้น การติดตั้งขดลวดลงในมอเตอร์จะทำได้ยาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องออกแบบโครงสร้างขดลวดให้เหมาะสมกับมอเตอร์โดยการเพิ่มปัจจัยรอบการทำงาน (อัตราส่วนของตัวนำต่อพื้นที่หน้าตัดของขดลวด)
หากความถี่ของสนามแม่เหล็กหมุนสูงขึ้น การสูญเสียในแกนเหล็กก็จะเพิ่มขึ้น ซึ่งหมายความว่าเครื่องจักรไฟฟ้าที่มีความเร็วในการหมุนสูงขึ้นจะสร้างความร้อนจำนวนมากเนื่องจากการสูญเสียในแกนเหล็ก การสูญเสียในแกนเหล็กนั้น สามารถลดการสูญเสียจากกระแสไหลวนได้โดยการทำให้แผ่นเหล็กเคลือบมีความหนาบางลง
ในส่วนของความสูญเสียทางกล มอเตอร์แบบมีแปรงถ่านจะมีความสูญเสียทางกลเสมอเนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างแปรงถ่านกับคอมมิวเทเตอร์ ในขณะที่มอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านไม่มีความสูญเสียดังกล่าว ส่วนในเรื่องของตลับลูกปืน ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของตลับลูกปืนเม็ดกลมจะต่ำกว่าตลับลูกปืนธรรมดา ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของมอเตอร์ มอเตอร์ของเราจึงใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลม
ปัญหาเรื่องความร้อนคือ แม้ว่าตัวอุปกรณ์เองจะไม่มีข้อจำกัดเรื่องความร้อน แต่ความร้อนที่เกิดจากมอเตอร์จะลดประสิทธิภาพการทำงานของมอเตอร์ลง
เมื่อขดลวดร้อนขึ้น ความต้านทาน (อิมพีแดนซ์) จะเพิ่มขึ้น ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ยาก ส่งผลให้แรงบิดลดลง นอกจากนี้ เมื่อมอเตอร์ร้อนขึ้น แรงแม่เหล็กของแม่เหล็กจะลดลงเนื่องจากการเสื่อมสภาพทางความร้อน ดังนั้น การเกิดความร้อนจึงเป็นสิ่งที่มองข้ามไม่ได้
เนื่องจากแม่เหล็กซาแมเรียม-โคบอลต์มีการสูญเสียอำนาจแม่เหล็กจากความร้อนน้อยกว่าแม่เหล็กนีโอไดเมียม แม่เหล็กซาแมเรียม-โคบอลต์จึงถูกเลือกใช้ในงานที่มีอุณหภูมิของมอเตอร์สูงกว่า
วันที่โพสต์: 21 กรกฎาคม 2566