uso de carcasa de metal en pequeños motores de corriente continua

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Estoy usando un motor muy pequeño ( GM15 , para ser precisos) para una aplicación en la que optimizar el peso es el mayor desafío . El motor pesa alrededor de 1.1 g. Abrí el motor, pesé todas las partes y descubrí que la carcasa metálica externa del motor (junto con el buje de bronce) solo tiene alrededor de 650 mg. Para aquellos que sienten curiosidad por los pesos de diferentes partes: bobinas de cobre: solo 120 mg, imanes permanentes ~ 60 mg, caja de engranajes - 220 mg.

Así que mi pregunta es sobre la utilidad exacta de esta carcasa. Sé que el hierro se usa en el interior Los rotores del motor debido a su alta permeabilidad magnética, pero con el propósito de la carcasa exterior, ¿el uso del metal ofrece alguna otra ventaja que no sea la robustez estructural? Si tuviera que sacar todas las piezas del motor y volver a montarlo en una carcasa de plástico con la mitad del peso, ¿el rendimiento del motor sería el mismo en términos de producción de par y consumo actual?

No pude encontrar mucha información sobre el tema con una búsqueda rápida en Google. Apreciaría si alguien pudiera señalar alguna literatura estándar sobre esto.

    
pregunta user1628671

1 respuesta

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La carcasa es la ruta de retorno de flujo para los imanes. Si lo reemplaza con plástico, la fuerza del flujo a través de las bobinas se reducirá significativamente, lo que reducirá la eficiencia de producción de par del motor. Esto significará que necesitará un motor más grande para la misma cantidad de potencia de salida, por lo que probablemente no ganará nada. Por supuesto, si el motor ya es demasiado poderoso, entonces esta podría ser una opción. Es difícil estimar exactamente cuánto se verá afectada la producción de torsión, pero sería fácil de medir utilizando el EMF posterior.

Si necesita reducir el peso, un mejor enfoque sería utilizar imanes más fuertes (para que puedan ser más pequeños) y reemplazar las vías de hierro con material magnético (como un patrón de matriz de Halbach). Las trayectorias de hierro son como tuberías para el flujo, por lo que reemplazarlos con material magnético activo esencialmente reduce la proporción de la masa del motor que es "tubería". La última realización de estos principios es el motor sin núcleo que es una bobina de cobre suspendida entre dos imanes. Estos motores tienen una densidad de potencia muy alta.

Sin embargo, me imagino que cualquier modificación que no sea la eliminación del estuche será demasiado difícil para su situación, por lo que es posible que tenga que buscar motores alternativos.

    
respondido por el Jon

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