El diseño de 4 polos es más robusto que el equivalente de 2 polos, pero también puede ocupar el mismo espacio y peso.Greg Dutfield de maxon Reino Unido lo explica.
Los motores de 4 polos tienen ventajas a la hora de elegir motores micro CC para aplicaciones que van desde la industria aeroespacial hasta el control de perforación de pozos.El diseño de 4 polos es más robusto que el equivalente de 2 polos, pero también puede ocupar el mismo espacio y peso.Greg Dutfield de maxon Reino Unido lo explica.
Para motores de CC que requieren un par elevado con poco peso y tamaño compacto, un motor de 4 polos puede ser la mejor opción.Los motores de 4 polos pueden ocupar el mismo espacio que los motores de 2 polos, pero son capaces de generar más torque.Es importante tener en cuenta que un motor de 4 polos también es más potente que un motor de 2 polos de tamaño comparable, lo que significa que mantiene su velocidad con mayor precisión cuando se aplica una carga.
El número de polos se refiere al número de pares de imanes permanentes del motor.Un motor de dos polos tiene un par de imanes opuestos al norte y al sur.Cuando se aplica una corriente entre los pares de polos, se crea un campo magnético que hace que el rotor gire.Las configuraciones de motores también varían desde diseños de 4 polos, incluidos dos pares de polos, hasta diseños multipolares, que incluyen hasta 12 polos.
El número de polos es un aspecto importante del diseño del motor, ya que afecta las características de velocidad y par del motor.Cuanto menor sea el número de polos, mayor será la velocidad del motor.Esto se debe a que cada rotación mecánica del rotor depende de la finalización del ciclo del campo magnético para cada par de polos.Cuantos más pares de imanes permanentes tenga un motor, más ciclos de excitación se requerirán, lo que significa que más tiempo le tomará al rotor completar una rotación de 360°.La velocidad se divide por el número de pares de polos a una frecuencia fija, por lo que suponiendo un motor de 2 polos a 10 000 rpm, un motor de 4 polos producirá 5000 rpm, un motor de seis polos funcionará a 3300 rpm, etc. ..
Los motores más grandes pueden generar más par independientemente del número de polos.Sin embargo, aumentar el número de polos puede generar más par que un motor del mismo tamaño.En el caso de un motor de 4 polos, su par aumenta considerablemente gracias a su diseño compacto con una ruta de retorno magnético más delgada que deja más espacio para dos pares de polos de imanes permanentes y, en el caso de los motores maxon, a su bobinado trenzado patentado más grueso.
Aunque un motor de 4 polos puede ocupar el mismo espacio que un diseño de 2 polos, cabe señalar que el aumento adicional en el número de polos de 6 a 12 significa que el tamaño y el peso del marco deben aumentar proporcionalmente para acomodar el cable de cobre adicional., No se requieren hierro ni imanes.
La fuerza de un motor generalmente está determinada por su gradiente velocidad-par, lo que significa que un motor más potente puede mantener la velocidad con mayor fuerza cuando se aplica una carga.El gradiente velocidad-par se mide por la disminución de la velocidad por 1 mNm de carga.Números más bajos y grados más suaves significan que el motor podrá mantener mejor su velocidad bajo carga.
Un motor más potente es posible gracias a las mismas características de diseño que también lo ayudan a lograr pares más altos, como más devanados y el uso de materiales óptimos en el proceso de fabricación.Por tanto, un motor de 4 polos es más fiable que un motor de 2 polos del mismo tamaño.
Por ejemplo, un motor maxon de 4 polos con un diámetro de 22 mm tiene un gradiente de velocidad y par de 19,4 rpm/mNm, lo que significa que sólo pierde 19,4 rpm por cada 1 mNm aplicado, mientras que un motor maxon de 2 polos del tipo El mismo tamaño tiene un gradiente de velocidad y par de 110 rpm./mNm.No todos los fabricantes de motores cumplen con los requisitos de diseño y materiales de maxon, por lo que marcas alternativas de motores de 2 polos pueden tener gradientes de velocidad y par más altos, lo que indica un motor más débil.
Las aplicaciones aeroespaciales se benefician de la mayor resistencia y el peso ligero de los motores de 4 polos.Estos atributos también son necesarios para las herramientas eléctricas portátiles, que a menudo requieren más torque del que puede proporcionar un motor de 2 polos, pero son livianas y de tamaño pequeño.
El rendimiento del motor de 4 polos también es importante para los fabricantes de robots móviles.Los robots con ruedas o con orugas deben superar terrenos accidentados, obstáculos y pendientes pronunciadas cuando inspeccionan oleoductos y gasoductos o buscan víctimas de un terremoto.Los motores de 4 polos proporcionan el par y la potencia necesarios para superar estas cargas, lo que ayuda a los fabricantes de robots móviles a crear diseños compactos y livianos.
El tamaño pequeño, combinado con bajos gradientes de velocidad y torque, también es fundamental para el control de pozos en la industria del petróleo y el gas.Para esta aplicación, los motores compactos de 2 polos no son lo suficientemente potentes y los motores multipolares son demasiado grandes para el espacio de inspección de brocas, por lo que Maxon desarrolló un motor de 4 polos de 32 mm.
Muchas aplicaciones adecuadas para motores de 4 polos ocurren en ambientes extremos o en condiciones que requieren la capacidad de operar a alta temperatura, alta presión y vibración.Por ejemplo, los motores de control de pozos pueden funcionar a temperaturas superiores a 200 °C, mientras que los motores instalados en vehículos submarinos autónomos (AUV) están alojados en tanques presurizados llenos de aceite.Con características de diseño adicionales, como fundas y tecnologías para mejorar la disipación de calor, los motores compactos de 4 polos pueden soportar condiciones de funcionamiento extremas durante períodos de tiempo prolongados.
Si bien las especificaciones del motor son fundamentales, se debe considerar el diseño de todo el sistema de transmisión, incluida la caja de cambios, el codificador, la transmisión y los controles, para optimizar la aplicación.Además de asesorar sobre las especificaciones del motor, los ingenieros de maxon también pueden trabajar con equipos de desarrollo OEM para desarrollar sistemas de accionamiento completos para aplicaciones específicas.
maxon es un proveedor líder de servomotores y variadores de CC con y sin escobillas de alta precisión.Estos motores varían en tamaño desde 4 mm hasta 90 mm y están disponibles hasta 500 W.Integramos controles de motores, engranajes y motores de CC en sistemas de accionamiento inteligentes de alta precisión que se pueden personalizar para satisfacer las necesidades específicas de las aplicaciones de nuestros clientes.
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