Das 4-polige Design ist robuster als das 2-polige Äquivalent, kann aber auch den gleichen Platz und das gleiche Gewicht beanspruchen.Greg Dutfield von maxon UK erklärt.
4-polige Motoren bieten Vorteile bei der Auswahl von Mikro-Gleichstrommotoren für Anwendungen, die von der Luft- und Raumfahrt bis zur Bohrlochsteuerung reichen.Das 4-polige Design ist robuster als das 2-polige Äquivalent, kann aber auch den gleichen Platz und das gleiche Gewicht beanspruchen.Greg Dutfield von maxon UK erklärt.
Für Gleichstrommotoren, die ein hohes Drehmoment bei geringem Gewicht und Kompaktheit erfordern, ist ein 4-poliger Motor möglicherweise die beste Wahl.4-polige Motoren benötigen möglicherweise die gleiche Stellfläche wie 2-polige Motoren, können jedoch ein höheres Drehmoment erzeugen.Es ist wichtig zu beachten, dass ein 4-poliger Motor auch stärker ist als ein 2-poliger Motor vergleichbarer Größe, was bedeutet, dass er seine Drehzahl bei Belastung genauer beibehält.
Die Polzahl bezieht sich auf die Anzahl der Permanentmagnetpaare im Motor.Ein zweipoliger Motor hat ein Paar Magnete, die sich im Norden und Süden gegenüberliegen.Wenn zwischen den Polpaaren ein Strom angelegt wird, entsteht ein Magnetfeld, das den Rotor in Rotation versetzt.Auch die Motorkonfigurationen reichen von 4-polig, inklusive zwei Polpaaren, bis hin zu mehrpoligen Ausführungen, inklusive bis zu 12 Polen.
Die Anzahl der Pole ist ein wichtiger Aspekt der Motorkonstruktion, da sie die Drehzahl- und Drehmomenteigenschaften des Motors beeinflusst.Je geringer die Polzahl, desto höher ist die Drehzahl des Motors.Dies liegt daran, dass jede mechanische Drehung des Rotors von der Vollendung des Magnetfeldzyklus für jedes Polpaar abhängt.Je mehr Permanentmagnetpaare ein Motor hat, desto mehr Erregungszyklen sind erforderlich, d. h. desto länger braucht der Rotor für eine 360°-Drehung.Die Drehzahl wird durch die Anzahl der Polpaare bei einer festen Frequenz geteilt. Unter der Annahme, dass ein 2-poliger Motor 10.000 U/min hat, erzeugt ein 4-poliger Motor 5.000 U/min, ein sechspoliger Motor läuft mit 3.300 U/min usw. d ..
Größere Motoren können unabhängig von der Polzahl mehr Drehmoment erzeugen.Allerdings kann eine Erhöhung der Polzahl ein höheres Drehmoment erzeugen als ein Motor gleicher Größe.Bei einem 4-poligen Motor wird sein Drehmoment durch die kompakte Bauweise mit dünnerem magnetischen Rückweg, der mehr Platz für zwei Permanentmagnet-Polpaare lässt, und bei Maxon-Motoren durch die patentierte dickere Geflechtwicklung deutlich erhöht.
Obwohl ein 4-poliger Motor den gleichen Platzbedarf wie ein 2-poliger Motor beanspruchen kann, ist zu beachten, dass die weitere Erhöhung der Polzahl von 6 auf 12 bedeutet, dass die Größe und das Gewicht des Rahmens entsprechend erhöht werden müssen Platz für das zusätzliche Kupferkabel.Eisen und Magnete sind nicht erforderlich.
Die Stärke eines Motors wird normalerweise durch seinen Drehzahl-Drehmoment-Gradienten bestimmt, was bedeutet, dass ein leistungsstärkerer Motor die Drehzahl bei Belastung besser halten kann.Der Drehzahl-Drehmoment-Gradient wird anhand der Drehzahlabnahme pro 1 mNm Last gemessen.Niedrigere Zahlen und sanftere Stufen bedeuten, dass der Motor seine Drehzahl unter Last besser halten kann.
Ein leistungsstärkerer Motor ist dank der gleichen Konstruktionsmerkmale möglich, die ihm auch dabei helfen, höhere Drehmomente zu erreichen, wie zum Beispiel mehr Wicklungen und die Verwendung optimaler Materialien im Herstellungsprozess.Daher ist ein 4-poliger Motor zuverlässiger als ein 2-poliger Motor gleicher Größe.
Beispielsweise weist ein 4-poliger Maxon-Motor mit einem Durchmesser von 22 mm einen Drehzahl- und Drehmomentgradienten von 19,4 U/min/mNm auf, d Gleiche Größe hat einen Drehzahl- und Drehmomentgradienten von 110 U/min./mNm .Nicht alle Motorenhersteller erfüllen die Design- und Materialanforderungen von maxon, daher können alternative Marken von 2-poligen Motoren höhere Drehzahl- und Drehmomentgradienten aufweisen, was auf einen schwächeren Motor hindeutet.
Luft- und Raumfahrtanwendungen profitieren von der erhöhten Festigkeit und dem geringen Gewicht von 4-poligen Motoren.Diese Eigenschaften sind auch für handgeführte Elektrowerkzeuge erforderlich, die oft mehr Drehmoment benötigen, als ein 2-poliger Motor liefern kann, aber dennoch leicht und klein sind.
Auch für Hersteller mobiler Roboter ist die Leistung des 4-poligen Motors wichtig.Bei der Inspektion von Öl- und Gaspipelines oder der Suche nach Erdbebenopfern müssen Rad- oder Kettenroboter unwegsames Gelände, Hindernisse und steile Hänge überwinden.4-polige Motoren liefern das Drehmoment und die Leistung, die zur Überwindung dieser Lasten erforderlich sind, und helfen Herstellern mobiler Roboter bei der Entwicklung kompakter und leichter Designs.
Die geringe Größe in Kombination mit niedrigen Drehzahl- und Drehmomentgradienten ist auch für die gute Kontrolle in der Öl- und Gasindustrie von entscheidender Bedeutung.Für diese Anwendung sind kompakte 2-polige Motoren nicht leistungsstark genug und mehrpolige Motoren sind zu groß für den Bit-Inspektionsraum. Deshalb hat Maxon einen 32-mm-4-poligen Motor entwickelt.
Viele für 4-polige Motoren geeignete Anwendungen finden in extremen Umgebungen oder unter Bedingungen statt, die den Betrieb bei hohen Temperaturen, hohem Druck und Vibrationen erfordern.Beispielsweise können Motoren zur Bohrlochsteuerung bei Temperaturen über 200 °C betrieben werden, während Motoren, die in autonomen Unterwasserfahrzeugen (AUVs) installiert sind, in mit Drucköl gefüllten Tanks untergebracht sind.Durch zusätzliche Konstruktionsmerkmale wie Hülsen und Technologien zur Verbesserung der Wärmeableitung können die kompakten 4-poligen Motoren extremen Betriebsbedingungen über längere Zeiträume standhalten.
Während Motorspezifikationen von grundlegender Bedeutung sind, sollte das Design des gesamten Antriebssystems, einschließlich Getriebe, Encoder, Antrieb und Steuerung, berücksichtigt werden, um die Anwendung zu optimieren.Neben der Beratung zu Motorspezifikationen können maxon-Ingenieure auch mit OEM-Entwicklungsteams anwendungsspezifische Komplettantriebssysteme entwickeln.
maxon ist ein führender Anbieter von hochpräzisen bürstenbehafteten und bürstenlosen DC-Servomotoren und -Antrieben.Diese Motoren haben eine Größe von 4 mm bis 90 mm und sind bis zu 500 W erhältlich.Wir integrieren Motor-, Getriebe- und Gleichstrommotorsteuerungen in hochpräzise intelligente Antriebssysteme, die individuell an die spezifischen Anforderungen der Anwendungen unserer Kunden angepasst werden können.
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