Ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες είναι ένας κοινός τύπος κινητήρα που χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τομείς, όπως ο βιομηχανικός αυτοματισμός, η ρομποτική, τα αεροσκάφη κλπ. Ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες αποτελείται κυρίως από στάτορα, ρότορας , ελεγκτής και άλλα μέρη. Σε κινητήρες χωρίς ψήκτρες, ο ρότορας χωρίζεται σε δύο τύπους: εσωτερικός ρότορας και εξωτερικός ρότορας. Παρακάτω θα εισαγάγουμε τη διαφορά μεταξύ του εσωτερικού ρότορα και του εξωτερικού ρότορα του κινητήρα χωρίς ψήκτρες.
Δομική διαφορά
Η κύρια διαφορά μεταξύ των εσωτερικών και των εξωτερικών ρότορα είναι η θέση τους στον κινητήρα. Ο εσωτερικός ρότορας βρίσκεται μέσα στον κινητήρα, ενώ ο εξωτερικός ρότορας βρίσκεται έξω από τον κινητήρα. Συγκεκριμένα, ο εσωτερικός ρότορας αποτελείται συνήθως από έναν μόνιμο μαγνήτη, έναν πυρήνα σιδήρου και έναν άξονα του ρότορα, ενώ ο εξωτερικός ρότορας αποτελείται από ένα πηνίο, έναν πυρήνα σιδήρου και έναν άξονα ρότορα.
1.1 Δομή εσωτερικού ρότορα
Η δομή του εσωτερικού ρότορα είναι σχετικά απλή, αποτελείται κυρίως από μόνιμο μαγνήτη, πυρήνα σιδήρου και άξονα ρότορα. Οι μόνιμοι μαγνήτες είναι συνήθως κατασκευασμένοι από υλικά μόνιμων μαγνητών σπάνιων γαιών, τα οποία διαθέτουν προϊόν υψηλής μαγνητικής ενέργειας και εξαναγκαστικότητα. Ο πυρήνας του σιδήρου είναι συνήθως κατασκευασμένος από φύλλο χάλυβα πυριτίου για να βελτιωθεί η πυκνότητα μαγνητικής ροής του κινητήρα. Ο άξονας του ρότορα χρησιμοποιείται για την υποστήριξη του ρότορα και τη μεταφορά ροπής.
1.2 Εξωτερική υποδομή
Η δομή του εξωτερικού ρότορα είναι σχετικά πολύπλοκη, κυρίως αποτελούμενη από πηνίο, πυρήνα σιδήρου και άξονα ρότορα. Το πηνίο είναι συνήθως κατασκευασμένο από σύρμα χαλκού και χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός μαγνητικού πεδίου. Ο πυρήνας του σιδήρου είναι επίσης κατασκευασμένος από φύλλο χάλυβα πυριτίου για να βελτιωθεί η πυκνότητα μαγνητικής ροής του κινητήρα. Ο άξονας του ρότορα χρησιμοποιείται για την υποστήριξη του ρότορα και τη μεταφορά ροπής.
Διαφορά αρχής λειτουργίας
Οι αρχές λειτουργίας των εσωτερικών και εξωτερικών ρότορα είναι επίσης διαφορετικές. Η αρχή λειτουργίας του εσωτερικού ρότορα είναι να χρησιμοποιηθεί το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον μόνιμο μαγνήτη για να αλληλεπιδράσει με το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον στάτορα, με αποτέλεσμα τη ροπή. Η αρχή λειτουργίας του εξωτερικού ρότορα είναι να χρησιμοποιηθεί το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από το πηνίο για να αλληλεπιδράσει με το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον στάτορα, με αποτέλεσμα τη ροπή.
2.1 Αρχή λειτουργίας του εσωτερικού ρότορα
Ο μόνιμος μαγνήτης του εσωτερικού ρότορα υποβάλλεται σε δύναμη στο μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον στάτορα, γεγονός που προκαλεί την περιστροφή του ρότορα. Όταν ο ρότορας περιστρέφεται σε μια συγκεκριμένη θέση, ο ελεγκτής αλλάζει την κατεύθυνση του ρεύματος στο πηνίο του στάτη, αλλάζοντας έτσι την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου, έτσι ώστε ο ρότορας να συνεχίσει να περιστρέφεται. Αυτή η αρχή λειτουργίας καθιστά τον εσωτερικό δρομέα να έχει υψηλή απόδοση και σταθερότητα.
2.2 Αρχή λειτουργίας του εξωτερικού ρότορα
Το πηνίο του εξωτερικού ρότορα υποβάλλεται σε δύναμη στο μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον στάτορα, προκαλώντας περιστροφή του ρότορα. Παρόμοια με τον εσωτερικό ρότορα, όταν ο ρότορας περιστρέφεται σε μια συγκεκριμένη θέση, ο ελεγκτής μετατρέπει την κατεύθυνση του ρεύματος στο πηνίο του στάτη, το οποίο αλλάζει την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου, έτσι ώστε ο ρότορας να συνεχίσει να περιστρέφεται. Η αρχή λειτουργίας του εξωτερικού ρότορα την καθιστά υψηλή ροπή και μεγάλη χωρητικότητα φορτίου.
Διαφορά απόδοσης
Υπάρχουν επίσης ορισμένες διαφορές στις επιδόσεις μεταξύ του εσωτερικού ρότορα και του εξωτερικού ρότορα.
3.1 Αποδοτικότητα
Λόγω της χρήσης μόνιμων μαγνητών, ο εσωτερικός ρότορας έχει υψηλότερο προϊόν μαγνητικής ενέργειας και καταναγκαστική δύναμη, έτσι κάτω από τις ίδιες συνθήκες, η αποτελεσματικότητα του εσωτερικού ρότορα είναι συνήθως υψηλότερη από αυτή του εξωτερικού ρότορα.
3.2 ροπή
Λόγω του μαγνητικού πεδίου που παράγεται από το πηνίο, ο εξωτερικός ρότορας έχει μεγάλη χωρητικότητα φορτίου και υψηλή ροπή. Σε εφαρμογές όπου απαιτούνται μεγάλες ροπές, οι εξωτερικοί ρότορες είναι επωφελείς.
3.3 όγκος και βάρος
Λόγω της απλής δομής του, ο εσωτερικός ρότορας έχει συνήθως μικρότερο όγκο και βάρος. Ο εξωτερικός ρότορας έχει συνήθως μεγάλο όγκο και βάρος λόγω της σύνθετης δομής του.
Διαφορά σεναρίου εφαρμογής
Τα σενάρια εφαρμογής των εσωτερικών και εξωτερικών ρότορα είναι επίσης διαφορετικά.
4.1 σενάρια εφαρμογής εσωτερικών ρότορα
Λόγω της υψηλής απόδοσης και της σταθερότητάς του, ο εσωτερικός ρότορας χρησιμοποιείται συνήθως σε σκηνές που απαιτούν υψηλή απόδοση και σταθερότητα, όπως τα αεροσκάφη και τα ρομπότ.
4.2 σενάρια εφαρμογών εξωτερικών ρότορα
Λόγω της μεγάλης χωρητικότητας φορτίου και της υψηλής ροπής, ο εξωτερικός ρότορας χρησιμοποιείται συνήθως σε σκηνές με υψηλές απαιτήσεις για χωρητικότητα ροπής και φορτίου, όπως ο βιομηχανικός αυτοματισμός, οι γερανοί κλπ.
Ανάλυση πλεονεκτημάτων και μειονεκτήματα
5.1 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του εσωτερικού ρότορα
Φόντα:
Υψηλή απόδοση: Λόγω της χρήσης μόνιμων μαγνητών, ο εσωτερικός ρότορας έχει υψηλότερο προϊόν μαγνητικής ενέργειας και καταναγκαστική δύναμη και έτσι έχει υψηλότερη απόδοση.
Υψηλή σταθερότητα: Η αρχή λειτουργίας του εσωτερικού ρότορα την καθιστά υψηλή σταθερότητα.
Μικρό μέγεθος και βάρος: Λόγω της απλής δομής, ο εσωτερικός ρότορας έχει μικρό μέγεθος και βάρος.
Μειονεκτήματα:
Σχετικά μικρή ροπή: Η ροπή του εσωτερικού ρότορα είναι σχετικά μικρή σε σύγκριση με τον εξωτερικό ρότορα.
5.2 Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του εξωτερικού ρότορα
Φόντα:
Υψηλή ροπή: Ο εξωτερικός ρότορας χρησιμοποιεί ένα πηνίο για να δημιουργήσει ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο έχει μεγάλη χωρητικότητα φορτίου και υψηλή ροπή.
Κατάλληλο για σενάρια υψηλού φορτίου: Λόγω της ικανότητας υψηλής ροπής και φορτίου, ο εξωτερικός ρότορας είναι κατάλληλος για σενάρια υψηλού φορτίου.
Μειονεκτήματα:
Σχετικά χαμηλή απόδοση: Η αποτελεσματικότητα του εξωτερικού ρότορα είναι σχετικά χαμηλή σε σύγκριση με τον εσωτερικό ρότορα.
Μεγάλος όγκος και βάρος: Λόγω της σύνθετης δομής, ο εξωτερικός ρότορας έχει μεγάλο όγκο και βάρος.
Συνοπτικά:
Υπάρχουν κάποιες διαφορές μεταξύ του εσωτερικού ρότορα του κινητήρα χωρίς ψήκτρες και του εξωτερικού ρότορα στη δομή, της αρχής λειτουργίας, της απόδοσης και του σεναρίου εφαρμογής. Ο εσωτερικός ρότορας έχει υψηλή απόδοση και σταθερότητα, η οποία είναι κατάλληλη για τη σκηνή που απαιτεί υψηλή απόδοση και σταθερότητα. Ο εξωτερικός ρότορας έχει μεγάλη χωρητικότητα φορτίου και υψηλή ροπή, η οποία είναι κατάλληλη για τη σκηνή που απαιτεί υψηλή ροπή και χωρητικότητα φορτίου.
