Sterowanie ruchem

-- środa, 26 listopad 2008

Spośród wszystkich sposobów usprawnienia projektu silników szczotkowych jeden wiedzie poprzez zmianę ich układu. Modele osiowe charakteryzują się prostą konstrukcją i można je projektować w kierunku uzyskiwania wysokiego momentu obrotowego, natomiast na korzyść silników rotacyjnych działa czynnik ich powszechnie przyjętej formy. Teraz, obie te wzajemnie wykluczające się podejścia projektowe, pogodził zupełnie nowy projekt opracowany przez Nova Torque.

Jest to silnik osiowy o formie identycznej z silnikiem rotacyjnym - twierdzi John Petro, prezes f-my Nova Torque.

Nova Torque dokonała sztuki, którą Petro określa mianem „prostego tricku”. W miejsce zwyczajowego dwuwymiarowego interfejsu pomiędzy wirnikami, a biegunami magneśnicy, w nowym projekcie silnika zastosowano przeciwnie usytuowaną parę stożkowych wirników magnetycznych.

Stożkowe kształty działają jak koncentratory strumienia magnetycznego, zwiększając pole powierzchni pomiędzy wirnikiem, a czołem pola. Owo zwiększenie pozwoliło projektantowi silnika zoptymalizować gęstość strumienia w magneśnicach i wypełnić lukę przestrzenną na rzecz uzyskania wyższej sprawności i zwiększonego momentu obrotowego - poinformował o tym Robert Rogenmoser, główny specjalista ds. eksploatacji w Nova Torque.

Jednocześnie, stożkowe kształty wciąż powodują, że zostaje zachowana prosta ścieżka strumienia magnetycznego, co pomaga w silnikach osiowych zapobiegać zagrażającemu ich sprawności „wyciekowi strumienia”. Ponadto, powierzchnie stożkowe umożliwiają uzwajanie silnika bez konieczności zawracania przewodu, będącego źródłem zarówno znacznych strat I2R, jak i dodatkowych kosztów miedzi w silnikach rotacyjnych. Na zawracaniu przewodu traci się całą rezystancję - stwierdza Robert Rogenmoser. Projekt rozprawia się także z kołnierzami cewki, które przyczyniają się do kolejnych strat w silniku rotacyjnym. Zamiast nich, w ścieżce strumienia magnetycznego są wykorzystywane oba końce magneśnicy, co podnosi sprawność i obniża koszt silnika.

Modele projektowane przez Nova Torque i przeprowadzone pomiary wskaźników odniesienia wykazują znaczny przyrost sprawności w efekcie zastosowania stożków. Wyniki wahają się zależnie od położenia punktu porównania na różnych krzywych wykresu wzajemnej zależności momentu obrotowego i obrotów silnika, ale Petro dodaje, że poprawa ogólnej sprawności tego silnika przekracza nawet 10 procent, co w świecie silników jest liczbą dużą, mającą wpływ na rozmiary silników, ich osiągi termiczne, a nawet elastyczność projektowania. To właśnie sprawność silników decyduje o ich wyborze przez użytkowników - nadmienia Petro.