Motor cu disc
Un motor cu rotor de disc ( motor englezesc pentru clătite, motor cu disc, imprimat cu motor ) este un motor electric al cărui rotor (rotor) are forma unui disc. Înfășurările care transportă curentul sunt, de exemplu, sub forma unui disc și nu au miezuri , ceea ce înseamnă, în acest context, fără un miez de fier . Rotoarele discului se caracterizează prin faptul că câmpul magnetic se desfășoară paralel cu axa de rotație. Diametrul motoarelor este mai mare decât lungimea lor. Cu toate acestea, motoarele în formă de disc nu sunt întotdeauna rotoare pe disc, cum ar fi motorul armăturii în formă de clopot .
Motoare cu disc cu rotor fără fier
Înfășurările sunt implementate pe un strat izolator subțire sub formă de șine conductoare pe o placă de circuite sau constau din conductori de cupru sau aluminiu mai solizi sub formă de fire sau piese ștampilate. Discul rulează într-un spațiu îngust între magneții electrici sau permanenți care generează câmpul statorului. Circuitul magnetic este închis de un material magnetic moale în afara discului. Curentul electric este furnizat prin perii ; În cel mai simplu caz, acestea ating discul direct pe axă și pe circumferința exterioară. Această structură corespunde principiului unei mașini de curent continuu .
Aluminiul are avantajul unei greutăți specifice mai mici comparativ cu cuprul, dar are o conductivitate electrică mai slabă . Cu aceeași rezistență electrică, conductorul de aluminiu necesită un volum mai mare, dar este mai ușor decât un conductor de cupru cu aceeași rezistență. Aceasta înseamnă că discul poate fi construit foarte ușor și are un moment de inerție scăzut . Motoarele cu disc pot accelera și decelera în mod deosebit de repede. În plus, forțele magnetice acționează asupra rotorului numai atunci când curentul curge prin disc, nu există un cuplu de înfundare, astfel încât rotorul motorului oprit nu are poziții preferate. Motoarele cu disc funcționează foarte ușor chiar și la viteze mici. În multe cazuri, este posibil să se renunțe la reducerea treptelor de viteză, deoarece raportul dintre cuplu și viteză este ridicat datorită diametrului relativ mare.
Un alt avantaj al motoarelor pentru clătite este densitatea mare a puterii făcută posibilă prin construcția subțire a înfășurărilor de pe scripete. Ca urmare, înfășurările sunt bine răcite de suprafața mare și pot fi acționate cu densități mari de curent electric . Cu toate acestea, capacitatea de căldură a discului este redusă, deci există un risc mai mare de distrugere din cauza creșterii temperaturii în cazul unei supraîncărcări scurte decât în cazul motoarelor electrice cu armatura tijei, unde fierul din rotor poate absorbi energie termică.
Un aranjament în care bobinele sunt proiectate sub formă de cilindru în loc de disc este cunoscut sub numele de rotor de tip clopot sau motor cu clopot armat . În afară de orientarea câmpului, nu există nicio diferență fundamentală între cele două.
Dispozitivele pentru clopote și discuri fără fier sunt în mare parte realizate din sârmă emailată. Acesta are două straturi de izolație cu comportament termic diferit, astfel încât înfășurarea poate fi presată în formă și stabilizată termic („coaptă”) fără deteriorarea izolației. O altă variantă este fabricarea bobinelor sau a rotorului ca placă de circuite imprimate .
Rotoarele cu clopot și disc fără fier au un grad mai ridicat de eficiență în anumite condiții (viteză mare, sarcină redusă) din cauza lipsei unui miez de fier și a pierderilor de fier rezultate în comparație cu mașinile care folosesc înfășurări cu miez de fier.
Motoare cu disc fără perii
Termenul de motor pentru clătite este, de asemenea, utilizat pentru a se referi la motoarele în care discul este un magnet permanent și bobinele fixe pe o parte (sau ambele părți) ale discului creează un câmp magnetic; în comparație cu discurile cu discuri fără fier discutate mai sus, rotorul și statorul au fost schimbate. Avantajul acestui aranjament este că nu sunt necesare perii pentru alimentarea rotorului, iar motorul este astfel mai fiabil.Dezavantajul este masa mai mare a magnetului permanent și, astfel, accelerația mai mică. Motoarele pentru clătite fără perii sunt motoare sincrone sau motoare pas cu pas și reprezintă un tip de motor DC fără perii cu comutare electronică .
Aplicații
Motoarele cu disc au fost utilizate pentru sarcini de control dinamic, de ex. B. dezvoltat în servomotoare . Rotoarele cu disc sunt fabricate și pentru biciclete electrice și mașini electrice . Motoarele mici pentru clătite fără perii pot fi găsite în numeroase dispozitive, de ex. B. în înregistratoarele video și în unitățile de dischetă . Motoarele cu disc sunt disponibile pentru ieșiri de la câțiva W până la peste 10 kW.
Rotoarele de disc pot fi folosite și ca generatoare (generator de rotoare de disc).
literatură
- Günter Springer: electrotehnică. Ediția a 18-a, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal, 1989, ISBN 3-8085-3018-9
- Gerd Fehmel, Horst Flachmann, Otto Mai: Examenul masterului în mașini electrice. Ediția a XII-a, Vogel Buchverlag, Oldenburg și Würzburg, 2000, ISBN 3-8023-1795-5
- Gregor D. Häberle, Heinz O. Häberle: Transformatoare și mașini electrice în sistemele de inginerie electrică . Ediția a II-a, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 1990, ISBN 3-8085-5002-3