Какие факторы влияют на это соотношение. Я знаю об общем утверждении, что индукционные машины громоздки, и видел машины постоянного тока, которые кажутся компактными и легкими, но я не могу сравнить создаваемый ими крутящий момент.
Существует широкий диапазон крутящего момента, для которого доступны асинхронные машины, машины постоянного тока с независимым возбуждением или коммутатором с постоянными магнитами и бесщеточные машины переменного или постоянного тока с постоянными магнитами. Эти типы машин также доступны с аналогичными характеристиками мощности и скорости. Рассматривая только машины без какого-либо необходимого управляющего оборудования, сравнение машин, предлагаемых к продаже, вероятно, покажет, что машины с постоянными магнитами имеют самые высокие отношения крутящего момента к массе и крутящего момента к объему для машин с равными значениями крутящего момента и мощности.
При рассмотрении необходимого оборудования управления необходимо учитывать, есть ли потребность в переменной скорости. Если нет необходимости в контроле скорости, относительно простое управление включением/выключением — это все, что требуется для асинхронных машин с доступным питанием переменного тока или для коллекторных машин постоянного тока с доступным питанием постоянного тока. Бесщеточные машины с постоянными магнитами требуют электронного управления независимо от потребности в переменной скорости или наличия источника переменного или постоянного тока. Совместное рассмотрение машины и блоков управления может изменить как плотность крутящего момента/мощности, так и сравнение эффективности.
Электрические машины, предлагаемые для продажи, разработаны с учетом характеристик, покупной цены, эффективности, надежности, ожидаемого срока службы, массы и объема, которые являются оценками ожидаемых требований клиентов и конкурентных предложений. Отдельные продукты часто предлагаются для различных сегментов рынка, таких как общая промышленность, конкретная промышленность, наземные транспортные средства, самолеты, водные транспортные средства, военные, потребительские товары.
Кажется, есть некоторый интерес к электрическим машинам для самолетов, для которых главным приоритетом является отношение крутящего момента к массе, а покупная цена и объем являются более низкими приоритетами. Редкоземельные машины с постоянными магнитами с воздушным сердечником представляют большой интерес для этого рынка.
В двигателе (да и во многих других ситуациях, например в источниках питания) некоторые вещи контролируются физикой, но в других вещах больше свободного выбора, продиктованного экономикой или даже рыночной модой.
В двигателе удельная мощность очень точно контролируется физикой. Мощность на вес ограничена количеством меди, железа и магнитного материала в двигателе. Здесь выигрывает двигатель постоянного тока с постоянными магнитами, особенно теперь доступны бесщеточные двигатели с сильным полем.
Мощность является произведением скорости и крутящего момента, и для любого двигателя существует более широкий выбор между ними. Не безграничный выбор, но есть некоторая свобода в пределах ограничения мощности. Изменение количества медных витков изменяет соотношение крутящего момента и скорости, которые производит двигатель. Некоторые двигатели, например, пылесосы, оптимизированы для работы на очень высоких скоростях, имеют очень прочные роторы и небольшое количество оборотов. Те, которые предназначены для квадрокоптеров с большим винтом, имеют высокий крутящий момент и относительно низкую скорость, что, безусловно, не бросает вызов прочности ротора.
Таким образом, ваш двигатель с самым высоким крутящим моментом, скорее всего, будет найден в каталогах PMBLDC, и это, вероятно, один из самых больших двигателей, которые вы можете себе позволить. Какой из этих двигателей требует, чтобы вы прочитали все спецификации и сравнили.
Ложка