การเลือกมอเตอร์ที่เหมาะสม: พื้นฐานของแรงบิด ความเร็ว และขนาด

มีหลายประเภทมอเตอร์ไร้แกนในโลก มอเตอร์ขนาดใหญ่และมอเตอร์ขนาดเล็ก มอเตอร์ชนิดหนึ่งที่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้โดยไม่ต้องหมุน ในตอนแรกอาจไม่เข้าใจว่าทำไมถึงมีราคาแพงนัก อย่างไรก็ตาม มีเหตุผลหลายประการที่ต้องเลือกมอเตอร์ทุกประเภทมอเตอร์ไร้แกนแล้วมอเตอร์ไฟฟ้าในอุดมคติจำเป็นต้องมีมอเตอร์ประเภทใด ประสิทธิภาพ หรือคุณลักษณะใดบ้าง?

วัตถุประสงค์ของซีรีส์นี้คือการให้ความรู้เกี่ยวกับวิธีการเลือกมอเตอร์ที่เหมาะสม เราหวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์เมื่อคุณเลือกเครื่องยนต์ เราหวังว่าบทความนี้จะช่วยให้ผู้คนเรียนรู้พื้นฐานเกี่ยวกับเครื่องยนต์

1. แรงบิด

แรงบิด คือ แรงที่ทำให้เกิดการหมุนมอเตอร์ไร้แกนได้รับการออกแบบมาหลากหลายวิธีเพื่อเพิ่มแรงบิด ยิ่งขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ามีรอบมากเท่าไหร่ แรงบิดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากข้อจำกัดด้านขนาดของขดลวดคงที่ จึงใช้ลวดเคลือบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ มอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านของเรามีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 16 มม., 20 มม., 22 มม., 24 มม., 28 มม., 36 มม., 42 มม. และ 50 มม. เนื่องจากขนาดของขดลวดเพิ่มขึ้นตามเส้นผ่านศูนย์กลางของมอเตอร์ จึงสามารถสร้างแรงบิดที่สูงขึ้นได้

แม่เหล็กแรงสูงใช้เพื่อสร้างแรงบิดสูงโดยไม่เปลี่ยนขนาดของมอเตอร์ แม่เหล็กหายากเป็นแม่เหล็กถาวรที่มีกำลังแรงสูงสุด รองลงมาคือแม่เหล็กแมกนีเซียมโคบอลต์ อย่างไรก็ตาม แม้จะใช้เฉพาะแม่เหล็กแรงสูง แม่เหล็กก็จะรั่วออกจากมอเตอร์ และแม่เหล็กที่รั่วจะไม่เพิ่มแรงบิด เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากแม่เหล็กแรงสูงได้อย่างเต็มที่ จึงมีการเคลือบผิววัสดุบางๆ ที่เรียกว่าแผ่นเหล็กแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพวงจรแม่เหล็ก

2. ความเร็ว (รอบ)

ความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ามักเรียกว่า "ความเร็ว" ซึ่งหมายถึงประสิทธิภาพของจำนวนครั้งที่มอเตอร์หมุนต่อหน่วยเวลา เมื่อเทียบกับแรงบิดแล้ว การเพิ่มจำนวนรอบไม่ใช่เรื่องยากในทางเทคนิค เพียงแค่ลดจำนวนรอบของขดลวดเพื่อเพิ่มจำนวนรอบ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแรงบิดจะลดลงเมื่อจำนวนรอบเพิ่มขึ้น จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งด้านแรงบิดและความเร็วรอบ

นอกจากนี้ หากใช้งานที่ความเร็วสูง ควรใช้ตลับลูกปืนแทนตลับลูกปืนทั่วไป ยิ่งความเร็วสูงขึ้น การสูญเสียแรงเสียดทานก็จะยิ่งมากขึ้น และอายุการใช้งานของมอเตอร์ก็จะสั้นลง ยิ่งความเร็วสูงขึ้น ปัญหาเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนก็จะยิ่งมากขึ้นตามความแม่นยำของเพลา เนื่องจากมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านไม่มีแปรงถ่านหรือคอมมิวเตเตอร์ จึงทำให้เกิดเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนน้อยกว่ามอเตอร์แบบมีแปรงถ่าน (ซึ่งมีการสัมผัสกันระหว่างแปรงถ่านและคอมมิวเตเตอร์ที่หมุนอยู่)

3. ขนาด

เมื่อพูดถึงมอเตอร์ไฟฟ้าในอุดมคติ ขนาดของมอเตอร์ก็เป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญต่อประสิทธิภาพเช่นกัน แม้ว่าความเร็ว (รอบการหมุน) และแรงบิดจะเพียงพอ แต่ก็ไม่มีความหมายหากไม่สามารถติดตั้งในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้

หากคุณต้องการเพิ่มความเร็วเพียงอย่างเดียว คุณสามารถลดจำนวนรอบของลวดได้ แม้ว่าจำนวนรอบจะน้อย แต่ลวดจะไม่หมุนเว้นแต่จะมีแรงบิดขั้นต่ำ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องหาวิธีเพิ่มแรงบิด

นอกจากการใช้แม่เหล็กแรงสูงดังที่กล่าวไปแล้ว การเพิ่มรอบการทำงานของขดลวดก็มีความสำคัญเช่นกัน เราได้หารือกันถึงการลดจำนวนรอบการพันขดลวดเพื่อให้มั่นใจว่าจำนวนรอบของขดลวดคงที่ แต่ไม่ได้หมายความว่าขดลวดจะพันหลวม

การแทนที่การลดจำนวนขดลวดด้วยการใช้ลวดหนาสามารถทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าสูงและแรงบิดสูงที่ความเร็วเท่ากันได้เช่นกัน ปัจจัยด้านพื้นที่เป็นตัวบ่งชี้ความแน่นของขดลวด ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่มจำนวนขดลวดบางหรือการลดจำนวนขดลวดหนา ปัจจัยเหล่านี้ล้วนเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างแรงบิด