ЩО ТАКЕ ДВИГУН АУТРАННЕР?

ДВИГУНИ ВНУТРІШНЬОГО ТА ВНУТРІШНЬОГО МОМЕНТУ

Існує два види прямого приводу безкаркасні моментні двигуни: випереджаючий і inrunner моментні двигуни. У випадку з робочим двигуном ротор розташований усередині статора.  У випадку двигуна з обгонним двигуном ротор розташований із зовнішнього боку статора. 

Двигуни аутраннера виробляють більший крутний момент за того самого об’єму конструкції порівняно з двигунами аутраннера. Magnetic Innovations спеціалізується на типології перегонів. Але обидва типи моментних двигунів, кожен зі своїми перевагами, все ще функціонують подібним чином.

ВІДМІННІСТЬ МІЖ ДВИГУНОМ БІГУННОГО МОТОРА ВІД ДВИГУНА БІГОВОГО БІГУ

Перевагою виносного двигуна порівняно з внутрішнім є те, що поверхня повітряного зазору є значно більшою. Іншими словами, площа поверхні, через яку проходять лінії електромагнітного поля від ротора до статора, набагато більше. Таким чином створюється більше електромеханічної сили.

Крім того, важіль крутного моменту довший для випереджаючого двигуна, оскільки сила створюється далі від центру обертання. Отже, більша площа поверхні повітряного зазору та довший важіль крутного моменту призводять до більшого крутного моменту. Отже, двигуни з біговим двигуном можуть досягати набагато вищих рівнів крутного моменту, ніж двигуни з біговим двигуном з таким самим об’ємом конструкції. 

Для компенсації нижчого крутного моменту робочі двигуни часто оснащуються трансмісіями або коробками передач. Але додавання цих механізмів призводить до ще більшого обсягу збірки та механічних втрат. Крім того, він потребує більшого обслуговування, підвищує ризик забруднення (олією, мастилом) і призводить до зниження точності. Отже, коли об’єм збірки обмежений і потрібен високий рівень крутного моменту, найкращим варіантом є аутраннерні двигуни. 

Ключові відмінності – безщітковий Inrunner проти Outrunner Motor

Подивіться на зображення нижче. Ви бачите, що безщітковий двигун має вихідний вал, з’єднаний з пропелером, у цьому випадку прикріпленим до корпусу двигуна. Це означає, що вал двигуна при обертанні також обертатиме зовнішній корпус двигуна.   Це саме те, що відбувається. Постійні магніти на аутраннері розміщені на роторі, а ротор обертається на зовнішньому корпусі. На внутрішній стороні двигуна розташовані обмотки статора, які не обертаються, вони зафіксовані на місці.

На внутрішньому двигуні ви, по суті, маєте повну протилежність щодо того, як він побудований. На зовнішній стороні двигуна розташований корпус. Корпус в даній ситуації не обертається і фіксується. Обмотки статора розміщені на внутрішній стороні корпусу. Коли ви обертаєте вал двигуна внутрішнього бігуна, ви обертаєте ротор, який також містить постійні магніти, подібно до аутраннера. Різниця в тому, що вони зараз знаходяться в центрі двигуна.  Для більшості це буде більш звичайний тип електродвигуна, особливо якщо ви знайомі з великими двигунами змінного струму або навіть старими двигунами постійного струму зі щіткою.

Відмінності в продуктивності – безщітковий Inrunner проти Outrunner Motor

Це можна легко обговорити щодо того, який двигун має найкращу продуктивність, якщо заглибитися в деталі. Для простоти давайте розглянемо двигуни однакового розміру та ваги, щоб порівняти можливі відмінності в продуктивності.

Відмінності у фізичних розмірах

Взагалі кажучи, безщіточні двигуни з робочим ходом матимуть більший діаметр і меншу довжину порівняно з аналогічним двигуном з робочим ходом подібної ваги.  І навпаки, Inrunners мають менший діаметр і зазвичай більшу довжину.   Фізичний розмір — це одна з областей, у якій ваша програма може бути обмежена, однак існують інші компроміси, які слід враховувати, як ми розглянемо нижче.

RPM / Вольт (Кв)

Коли ви розглядаєте кількість обертів на хвилину на вольт безщіткового двигуна (швидкість обертання на один застосований вольт), це один із найважливіших факторів у виборі правильного двигуна для вашого застосування. Часто, якщо неправильно вибрати відповідний двигун Kv, ризик спалювання компонента системи живлення значно зростає. Двигун внутрішнього бігу, такого ж розміру, що й безщітковий двигун, матиме більший Кв. Незважаючи на те, що різні варіанти вітрового двигуна (двигун одного розміру з опціями Kv) забезпечують пристойний радіус дії, двигуни з випереджаючою машиною зазвичай матимуть нижче значення Kv. Це є ключовим у виборі безщіткового двигуна, який буде відповідати вашому застосуванню.

Як аутраннер створює нижчий Kv? Що ж, ми вже говорили про різницю фізичних розмірів. Фізичний розмір є основним фактором, який впливає на kv. Більший діаметр банки аутраннера дозволяє використовувати більшу кількість магнітів у зовнішньому корпусі. Більша кількість магнітів, що змінюють магнітні полюси, змушує ESC перемикатися швидше, уповільнюючи загальну швидкість, оскільки ESC має виконувати більше роботи. Ви також можете поглянути на це простіше, оскільки більший діаметр створює більший окружність для руху двигуна за один оберт. Більший діаметр банки також означає більше моментне плече для аураннера, що є хорошим переходом до наступної теми.

Порівняння крутного моменту безщіткового двигуна Outrunner і Inrunner

Велике плече моменту, про яке ми говорили вище, безпосередньо перетворюється на створення більшого крутного моменту. Тому безщітковий двигун генеруватиме більший крутний момент у порівнянні з робочим двигуном. Взаємозв'язок пов'язаний з тим фактом, що аутраннери дійсно мають нижчі оберти на вольт. Зв'язок між Kv і крутним моментом обернено пропорційний. Зі збільшенням частоти обертання на вольт (Kv) крутний момент двигуна зменшується.