Motor performans farkı 1: hız/tork/boyut
Dünyada her türden motor var. Büyük motorlar, küçük motorlar. Dönmek yerine ileri geri hareket eden motorlar. İlk bakışta neden bu kadar pahalı olduğu anlaşılmayan motorlar. Ancak tüm motorlar bir nedenden dolayı seçilir. Peki ideal motorunuzun hangi tür, performans veya özelliklere sahip olması gerekiyor?
Bu serinin amacı, ideal motoru nasıl seçeceğiniz konusunda bilgi sağlamaktır. Motor seçerken faydalı olacağını umuyoruz. Ayrıca, insanların motorların temellerini öğrenmelerine yardımcı olacağını da umuyoruz.
Açıklanacak performans farklılıkları aşağıdaki gibi iki ayrı bölümde ele alınacaktır:
Hız/Tork/Boyut/Fiyat ← Bu bölümde ele alacağımız konular
Hız, doğruluk/pürüzsüzlük/ömür ve bakım kolaylığı/toz oluşumu/verimlilik/ısı
Enerji üretimi/titreşim ve gürültü/egzoz önlemleri/kullanım ortamı
1. Motordan beklentiler: dönme hareketi
Genel olarak motor, elektrik enerjisinden mekanik enerji elde eden bir cihazı ifade eder ve çoğu durumda dönme hareketi sağlayan bir motoru kasteder. (Doğrusal hareket sağlayan bir doğrusal motor da vardır, ancak bunu bu sefer ele almayacağız.)
Peki, ne tür bir dönüş istiyorsunuz? Matkap gibi güçlü bir şekilde mi dönmesini istiyorsunuz, yoksa elektrikli vantilatör gibi zayıf ama yüksek hızda mı dönmesini istiyorsunuz? İstenen dönme hareketindeki farklılığa odaklanıldığında, dönme hızı ve tork olmak üzere iki özellik önem kazanır.
2. Tork
Tork, dönme kuvvetidir. Torkun birimi N·m'dir, ancak küçük motorlarda genellikle mN·m kullanılır.
Motor, torku artırmak için çeşitli şekillerde tasarlanmıştır. Elektromanyetik telin sarım sayısı ne kadar fazla olursa, tork da o kadar büyük olur.
Sarım sayısı sabit bobin boyutuyla sınırlı olduğundan, daha büyük tel çapına sahip emaye tel kullanılır.
Fırçasız motor serimiz (TEC), 16 mm, 20 mm, 22 mm, 24 mm, 28 mm, 36 mm ve 42 mm olmak üzere 8 farklı boyutta ve 60 mm dış çapa sahiptir. Bobin boyutu motor çapıyla birlikte arttığı için daha yüksek tork elde edilebilir.
Motorun boyutunu değiştirmeden büyük torklar üretmek için güçlü mıknatıslar kullanılır. Neodim mıknatıslar en güçlü kalıcı mıknatıslardır, ardından samaryum-kobalt mıknatıslar gelir. Ancak, yalnızca güçlü mıknatıslar kullansanız bile, manyetik kuvvet motordan dışarı sızacaktır ve sızan manyetik kuvvet torka katkıda bulunmayacaktır.
Güçlü manyetizmadan tam olarak yararlanmak için, manyetik devreyi optimize etmek amacıyla elektromanyetik çelik levha adı verilen ince bir fonksiyonel malzeme lamine edilmiştir.
Dahası, samaryum kobalt mıknatıslarının manyetik kuvveti sıcaklık değişimlerine karşı kararlı olduğundan, samaryum kobalt mıknatıslarının kullanımı, büyük sıcaklık değişimlerinin veya yüksek sıcaklıkların olduğu bir ortamda motoru istikrarlı bir şekilde çalıştırabilir.
3. Hız (devir)
Bir motorun devir sayısı genellikle "hız" olarak adlandırılır. Bu, motorun birim zamanda kaç kez döndüğünü gösteren performanstır. "rpm" genellikle dakikadaki devir sayısı olarak kullanılsa da, SI birim sisteminde "min-1" olarak da ifade edilir.
Torka kıyasla, devir sayısını artırmak teknik olarak zor değildir. Sadece bobindeki sarım sayısını azaltarak sarım sayısını artırabilirsiniz. Ancak, devir sayısı arttıkça tork azaldığı için, hem tork hem de devir gereksinimlerini karşılamak önemlidir.
Ayrıca, yüksek hızda kullanımda, düz yataklar yerine bilyalı yataklar kullanmak en iyisidir. Hız ne kadar yüksek olursa, sürtünme direnci kaybı o kadar büyük olur ve motorun ömrü o kadar kısalır.
Milin hassasiyetine bağlı olarak, hız ne kadar yüksek olursa, gürültü ve titreşimle ilgili sorunlar da o kadar büyük olur. Fırçasız bir motorun ne fırçası ne de komütatörü olmadığı için, fırçalı bir motora (fırçanın dönen komütatörle temas halinde olduğu) göre daha az gürültü ve titreşim üretir.
Adım 3: Boyut
İdeal motor söz konusu olduğunda, motorun boyutu da performansın önemli faktörlerinden biridir. Hız (devir) ve tork yeterli olsa bile, nihai ürüne monte edilemiyorsa anlamsızdır.
Sadece hızı artırmak istiyorsanız, telin sarım sayısını azaltabilirsiniz; sarım sayısı az olsa bile, minimum tork olmadığı sürece dönmeyecektir. Bu nedenle, torku artırmanın yollarını bulmak gereklidir.
Yukarıda bahsedilen güçlü mıknatısların kullanımına ek olarak, sargının görev döngüsü faktörünü artırmak da önemlidir. Devir sayısını sağlamak için tel sargı sayısını azaltmaktan bahsettik, ancak bu telin gevşek sarıldığı anlamına gelmez.
Sarım sayısını azaltmak yerine kalın teller kullanılarak, aynı hızda bile büyük miktarda akım akıtılabilir ve yüksek tork elde edilebilir. Uzamsal katsayı, telin ne kadar sıkı sarıldığının bir göstergesidir. İnce sarım sayısını artırmak veya kalın sarım sayısını azaltmak, tork elde etmede önemli bir faktördür.
Genel olarak, bir motorun çıkışı iki faktöre bağlıdır: demir (mıknatıs) ve bakır (sargı).
Yayın tarihi: 21 Temmuz 2023