O design de 4 pólos é mais robusto que o equivalente de 2 pólos, mas também pode ocupar o mesmo espaço e peso.Greg Dutfield da maxon UK explica.
Os motores de 4 pólos têm vantagens na escolha de micro motores DC para aplicações que vão desde aeroespacial até controle de perfuração de poços.O design de 4 pólos é mais robusto que o equivalente de 2 pólos, mas também pode ocupar o mesmo espaço e peso.Greg Dutfield da maxon UK explica.
Para motores CC que exigem alto torque com baixo peso e tamanho compacto, um motor de 4 pólos pode ser a melhor escolha.Os motores de 4 pólos podem ocupar a mesma área que os motores de 2 pólos, mas são capazes de gerar mais torque.É importante notar que um motor de 4 pólos também é mais forte do que um motor de 2 pólos de tamanho comparável, o que significa que mantém a sua velocidade com mais precisão quando uma carga é aplicada.
O número de pólos refere-se ao número de pares de ímãs permanentes no motor.Um motor bipolar possui um par de ímãs opostos ao norte e ao sul.Quando uma corrente é aplicada entre os pares de pólos, um campo magnético é criado, fazendo com que o rotor gire.As configurações do motor também variam de 4 pólos, incluindo dois pares de pólos, até designs multipolares, incluindo até 12 pólos.
O número de pólos é um aspecto importante do projeto do motor, pois afeta as características de velocidade e torque do motor.Quanto menor o número de pólos, maior será a velocidade do motor.Isso ocorre porque cada rotação mecânica do rotor depende da conclusão do ciclo do campo magnético para cada par de pólos.Quanto mais pares de ímãs permanentes um motor tiver, mais ciclos de excitação serão necessários, o que significa que mais tempo leva para o rotor completar uma rotação de 360°.A velocidade é dividida pelo número de pares de pólos em uma frequência fixa, portanto, assumindo um motor de 2 pólos a 10.000 rpm, um motor de 4 pólos produzirá 5.000 rpm, um motor de seis pólos funcionará a 3.300 rpm, etc. ..
Motores maiores podem gerar mais torque independentemente do número de pólos.Porém, aumentar o número de pólos pode gerar mais torque do que um motor do mesmo tamanho.No caso de um motor de 4 pólos, seu torque é bastante aumentado por seu design compacto com um caminho de retorno magnético mais fino, deixando mais espaço para dois pares de pólos magnéticos permanentes e, no caso de motores maxon, seu enrolamento trançado mais espesso e patenteado.
Embora um motor de 4 pólos possa ocupar a mesma área que um projeto de 2 pólos, deve-se notar que o aumento adicional no número de pólos de 6 para 12 significa que o tamanho e o peso da estrutura devem ser aumentados proporcionalmente para acomodar o cabo de cobre adicional., ferro e ímãs não são necessários.
A força de um motor é geralmente determinada pelo seu gradiente velocidade-torque, o que significa que um motor mais potente pode manter a velocidade com mais força quando uma carga é aplicada.O gradiente velocidade-torque é medido pela diminuição da velocidade por 1 mNm de carga.Números mais baixos e inclinações mais suaves significam que o motor será mais capaz de manter a sua velocidade sob carga.
Um motor mais potente é possível graças às mesmas características de design que também o ajudam a atingir torques mais elevados, como mais enrolamentos e o uso de materiais ideais no processo de fabricação.Assim, um motor de 4 pólos é mais confiável do que um motor de 2 pólos do mesmo tamanho.
Por exemplo, um motor maxon de 4 pólos com diâmetro de 22 mm tem um gradiente de velocidade e torque de 19,4 rpm/mNm, o que significa que ele perde apenas 19,4 rpm para cada 1 mNm aplicado, enquanto um motor maxon de 2 pólos do mesmo tamanho tem um gradiente de velocidade e torque de 110 rpm./mNm .Nem todos os fabricantes de motores atendem aos requisitos de design e materiais da Maxon, portanto, marcas alternativas de motores de 2 pólos podem ter gradientes de velocidade e torque mais elevados, indicando um motor mais fraco.
As aplicações aeroespaciais se beneficiam do aumento da resistência e do peso leve dos motores de 4 pólos.Esses atributos também são necessários para ferramentas elétricas manuais, que geralmente exigem mais torque do que um motor de 2 pólos pode fornecer, mas são leves e pequenas em tamanho.
O desempenho do motor de 4 pólos também é importante para os fabricantes de robôs móveis.Robôs com rodas ou sobre esteiras devem superar terrenos acidentados, obstáculos e encostas íngremes ao inspecionar oleodutos e gasodutos ou procurar vítimas de um terremoto.Os motores de 4 pólos fornecem o torque e a potência necessários para superar essas cargas, ajudando os fabricantes de robôs móveis a construir projetos compactos e leves.
O tamanho pequeno, combinado com baixos gradientes de velocidade e torque, também é fundamental para o controle de poços na indústria de petróleo e gás.Para esta aplicação, os motores compactos de 2 pólos não são potentes o suficiente e os motores multipolares são muito grandes para o espaço de inspeção da broca, então a Maxon desenvolveu um motor de 32 mm e 4 pólos.
Muitas aplicações adequadas para motores de 4 pólos ocorrem em ambientes extremos ou em condições que exigem a capacidade de operar em alta temperatura, alta pressão e vibração.Por exemplo, os motores de controle de poço podem operar em temperaturas superiores a 200°C, enquanto os motores instalados em veículos subaquáticos autônomos (AUVs) são alojados em tanques pressurizados cheios de óleo.Com recursos de design adicionais, como mangas e tecnologias para melhorar a dissipação de calor, os motores compactos de 4 pólos podem suportar condições operacionais extremas por longos períodos de tempo.
Embora as especificações do motor sejam fundamentais, o projeto de todo o sistema de acionamento, incluindo caixa de engrenagens, codificador, acionamento e controles, deve ser considerado para otimizar a aplicação.Além de prestar consultoria sobre especificações de motores, os engenheiros da maxon também podem trabalhar com equipes de desenvolvimento OEM para desenvolver sistemas de acionamento completos para aplicações específicas.
maxon é um fornecedor líder de servomotores e drives CC com e sem escovas de alta precisão.Esses motores variam em tamanho de 4 mm a 90 mm e estão disponíveis até 500W.Integramos controles de motores, engrenagens e motores CC em sistemas de acionamento inteligentes altamente precisos que podem ser personalizados para atender às necessidades específicas das aplicações de nossos clientes.
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