Welche Faktoren beeinflussen dieses Verhältnis. Ich bin mir der allgemeinen Aussage bewusst, dass Induktionsmaschinen sperrig sind, und habe DC-Maschinen gesehen, die kompakt und leicht zu sein scheinen, aber ich bin ratlos, das von ihnen erzeugte Drehmoment zu vergleichen.
Es gibt einen großen Drehmomentbereich, für den Asynchronmaschinen, fremderregte oder permanenterregte Gleichstrommaschinen und bürstenlose permanenterregte Wechsel- oder Gleichstrommaschinen verfügbar sind. Diese Maschinentypen sind auch mit ähnlichen Leistungs- und Geschwindigkeitswerten erhältlich. Betrachtet man nur die Maschinen ohne erforderliche Steuerungstechnik, wird ein Vergleich der zum Verkauf angebotenen Maschinen wahrscheinlich zeigen, dass die permanenterregten Maschinen die höchsten Verhältnisse von Drehmoment zu Masse und Drehmoment zu Volumen bei Maschinen mit gleichem Drehmoment und gleichen Nennleistungen aufweisen.
Bei der Betrachtung der erforderlichen Steuerausrüstung muss berücksichtigt werden, ob eine variable Geschwindigkeit erforderlich ist. Wenn keine Drehzahlregelung erforderlich ist, ist für Induktionsmaschinen mit verfügbarem Wechselstrom oder für Kommutator-Gleichstrommaschinen mit verfügbarem Gleichstrom nur eine relativ einfache Ein/Aus-Steuerung erforderlich. Bürstenlose Permanentmagnetmaschinen erfordern eine elektronische Steuerung, unabhängig davon, ob eine variable Drehzahl erforderlich ist oder ob Wechsel- oder Gleichstrom verfügbar ist. Die gemeinsame Betrachtung von Maschine und Steuergerät kann sowohl die Drehmoment-/Leistungsdichte als auch den Wirkungsgradvergleich verändern.
Elektrische Maschinen, die zum Verkauf angeboten werden, sind so konzipiert, dass sie Leistungs-, Kaufpreis-, Effizienz-, Zuverlässigkeits-, erwartete Lebensdauer-, Massen- und Volumenziele erfüllen, die Schätzungen der erwarteten Kundenanforderungen und Wettbewerbsangebote sind. Oft werden separate Produkte für verschiedene Marktsegmente wie allgemeine Industrie, spezifische Industrie, Landfahrzeuge, Flugzeuge, Wasserfahrzeuge, Militär, Konsumgüter angeboten.
Es scheint ein gewisses Interesse an elektrischen Maschinen für Flugzeuge zu geben, bei denen das Drehmoment-zu-Masse-Verhältnis oberste Priorität hat, während Kaufpreis und Volumen geringere Prioritäten haben. Seltenerd-Luftkern-Permanentmagnetmaschinen scheinen für diesen Markt von großem Interesse zu sein.
In einem Motor (und eigentlich in vielen anderen Situationen, z. B. Netzteilen) werden einige Dinge von der Physik gesteuert, aber für andere Dinge gibt es eher eine freie Wahl, die von der Ökonomie oder sogar der Marktmode diktiert wird.
In einem Motor wird die Leistungsdichte sehr eng durch die Physik gesteuert. Das Leistungsgewicht wird durch die Menge an Kupfer, Eisen und magnetischem Material im Motor begrenzt. Hier gewinnt der Permanentmagnet-DC-Motor, besonders feldstarke Brushless-Typen sind jetzt verfügbar.
Leistung ist das Produkt aus Drehzahl und Drehmoment, und für jeden gegebenen Motor gibt es eine größere Auswahl zwischen ihnen. Keine uneingeschränkte Wahl, aber es gibt eine gewisse Freiheit innerhalb der Leistungsgrenze. Durch Ändern der Anzahl der Kupferwindungen ändert sich das Verhältnis von Drehmoment und Drehzahl, das der Motor erzeugt. Einige Motoren, zum Beispiel Staubsauger, sind für sehr hohe Drehzahlen optimiert und haben mechanisch sehr starke Rotoren und wenige Umdrehungen. Diejenigen, die für Quad-Copter mit großen Propellern gedacht sind, haben ein hohes Drehmoment und eine relativ niedrige Geschwindigkeit, was die Rotorstärke sicherlich nicht herausfordert.
Ihr Motor mit dem höchsten Drehmoment ist also wahrscheinlich in den PMBLDC-Katalogen zu finden, und es ist wahrscheinlich einer der größeren, die sich Ihr Budget leisten kann. Bei welchem dieser Motoren müssen Sie jedoch alle Spezifikationen lesen und vergleichen.
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