CZYM JEST SILNIK OUTRUNNER?

MOMENT OBROTOWY SILNIKÓW OUTRUNNER I INRUNNER

Istnieją dwa rodzaje napędu bezpośredniegobezramowe silniki momentowe: outrunner ibiegaczsilniki momentowe. W przypadku silnika wybiegowego wirnik znajduje się po wewnętrznej stronie stojana. W przypadku silnika wybiegowego wirnik znajduje się na zewnątrz stojana.

Silniki outrunner wytwarzają większy moment obrotowy przy tej samej objętości roboczej w porównaniu z silnikami inrunner. Magnetic Innovations specjalizuje się w typologii outrunnerów. Ale oba typy silników momentu obrotowego, każdy z własnymi zaletami, nadal działają w podobny sposób.

RÓŻNICE MIĘDZY SILNIKIEM OUTRUNNER A SILNIKIEM INRUNNER

Zaletą silnika outrunner w porównaniu z silnikiem inrunner jest to, że powierzchnia szczeliny powietrznej jest znacznie większa. Innymi słowy, powierzchnia, przez którą linie pola elektromagnetycznego przechodzą od wirnika do stojana, jest znacznie większa. W ten sposób generowana jest większa siła elektromechaniczna.

Dodatkowo ramię reakcyjne jest dłuższe w przypadku silnika z wybiegiem, ponieważ siła jest generowana dalej od środka obrotu. W konsekwencji większa powierzchnia szczeliny powietrznej i dłuższe ramię reakcyjne prowadzą do wyższego momentu obrotowego. W związku z tym silniki typu outrunner mogą osiągać znacznie wyższy poziom momentu obrotowego niż silniki typu inrunner przy tej samej objętości roboczej.

Aby zrekompensować niższy moment obrotowy, silniki inrunner są często wyposażone w przekładnie lub skrzynie biegów. Ale dodanie tych mechanizmów prowadzi do jeszcze większej objętości kompilacji i strat mechanicznych. Ponadto wymaga więcej konserwacji, zwiększa ryzyko zanieczyszczenia (olejem, smarem) i prowadzi do mniejszej dokładności. Kiedy więc objętość robocza jest ograniczona i wymagane są wysokie poziomy momentu obrotowego, najlepszym rozwiązaniem są silniki typu outrunner.

Kluczowe różnice â Bezszczotkowy silnik Inrunner i Outrunner

Spójrz na poniższy obrazek. Widać, że bezszczotkowy silnik outrunner ma wał wyjściowy połączony ze śmigłem, w tym przypadku przymocowanym do obudowy silnika. Sugerowałoby to, że wał silnika podczas obracania obracałby również zewnętrzną obudowę silnika. Tak właśnie się dzieje. Magnesy trwałe na outrunnerze są umieszczone na rotorze, a rotor obraca się na zewnętrznej obudowie. Po wewnętrznej stronie silnika znajdują się uzwojenia stojana, które się nie obracają, są unieruchomione.

W silniku inrunner zasadniczo masz całkowitą odwrotność tego, jak jest zbudowany. Po zewnętrznej stronie silnika znajduje się obudowa. Obudowa w tej sytuacji nie obraca się i jest nieruchoma. Uzwojenia stojana są umieszczone po wewnętrznej stronie obudowy. Kiedy obracasz wałem silnika inrunnera, obracasz wirnik, który zawiera również magnesy trwałe, podobnie jak outrunner. Różnica polega oczywiście na tym, że znajdują się one teraz w środku silnika. Dla większości byłby to bardziej konwencjonalny typ silnika elektrycznego, zwłaszcza jeśli znasz duże silniki prądu przemiennego, a nawet stare szczotkowane silniki prądu stałego.

Różnice w wydajności â Silnik bezszczotkowy Inrunner vs Outrunner

Można łatwo dyskutować, który silnik ma najlepszą wydajność, gdy zagłębisz się w szczegóły. Dla uproszczenia rozważmy luźno silniki o tej samej wielkości i wadze, aby porównać możliwe różnice w wydajności.

Różnice w rozmiarach fizycznych

Ogólnie rzecz biorąc, bezszczotkowe silniki outrunner będą miały większą średnicę i mniejszą długość w porównaniu z porównywalnymi silnikami inrunner o podobnej masie. I odwrotnie, Inrunners mają mniejszą średnicę i zazwyczaj większą długość. Rozmiar fizyczny jest jednym z obszarów, w których Twoja aplikacja może być ograniczona, jednak istnieją inne kompromisy, które należy wziąć pod uwagę, ponieważ przejdziemy poniżej.

Obroty / Wolt (Kv)

Jeśli weźmiesz pod uwagę liczbę obrotów na minutę silnika bezszczotkowego (prędkość obrotową na jeden przyłożony wolt), jest to jeden z najważniejszych czynników przy wyborze odpowiedniego silnika do danego zastosowania. Często zdarza się, że niewłaściwie dobrany silnik Kv znacznie zwiększa ryzyko spalenia elementu systemu elektroenergetycznego. Silnik inrunner o takiej samej wielkości jak bezszczotkowy silnik outrunner będzie miał wyższy Kv. Chociaż wybór różnych wiatrów silnika (silnik tej samej wielkości z opcjami Kv) zapewnia przyzwoity zakres, silniki typu outrunner będą miały zazwyczaj niższą wartość Kv. Jest to klucz do wyboru silnika bezszczotkowego, który będzie bezpośrednio pasował do Twojej aplikacji.

W jaki sposób outrunner wytwarza niższe Kv? Cóż, mówiliśmy już o różnicy wielkości fizycznej. Rozmiar fizyczny stanowi główny czynnik wpływający na kv. Większa średnica puszki outrunnera pozwala na zastosowanie większej ilości magnesów w obudowie zewnętrznej. Więcej magnesów naprzemiennych biegunów magnetycznych zmusza ESC do szybszego przełączania, spowalniając ogólną prędkość, ponieważ ESC ma więcej pracy do wykonania. Można też na to spojrzeć prościej, ponieważ większa średnica tworzy większy obwód, w którym silnik może poruszać się w jednym obrocie. Większa średnica puszki oznacza również większe ramię momentu dla outrunnera, co jest dobrym przejściem do następnego tematu.

Porównanie momentu obrotowego bezszczotkowego silnika Outrunner i Inrunner

Większe ramię momentu obrotowego, o którym mówiliśmy powyżej, przekształca się bezpośrednio w wytwarzany większy moment obrotowy. Dlatego silnik bezszczotkowy będzie generował większy moment obrotowy w porównaniu z silnikiem inrunner. Związek wiąże się z faktem, że wyprzedzający mają niższe obroty na wolt. Zależność z Kv i momentem obrotowym jest odwrotnie proporcjonalna. Wraz ze wzrostem liczby obrotów na wolt (Kv) moment obrotowy silnika maleje.