อะไร ทํา ให้ เครื่อง หายใจ ที่ ใช้ ใน การ ออก ลม ได้ อย่าง สมบูรณ์แบบ กับ อัตรา การ หายใจ ของ ผู้ ป่วย?คํา ตอบ มัก อยู่ ใน เครื่องยนต์ DC ที่ ไม่ มี แปรง ที่ มี ความ กระชับ กระชับ และ แรง แรงในขณะที่การใช้งานทางการแพทย์และอุตสาหกรรม ต้องการผลงานที่ซับซ้อนมากขึ้นวิศวกรเผชิญกับโจทย์สําคัญของการปรับปรุงเครื่องยนต์เหล่านี้ เพื่อรักษาประสิทธิภาพและความมั่นคงในความเร็วหมุนสูง.
พลังงานเครื่องกลเป็นผลผลิตของทอร์คและความเร็วหมุน ภายในกรอบเทคโนโลยีเครื่องยนต์ที่กําหนดไว้ การเพิ่มพลังงานเป็นหลักตามสองเส้นทาง:เพิ่มมอร์คหรือเพิ่มความเร็ว. ทอร์คต่อเนื่องโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับขนาดของมอเตอร์และเผชิญกับข้อจํากัดจากความจุของความร้อนการสูญเสียพลังงานเกือบทั้งหมดจะเปลี่ยนเป็นการทําความร้อน Joule.
ปริมาตรการทํางานหลักประกอบด้วย:
ความสัมพันธ์จะปรากฏว่า: ΔT = (RTh1 + RTh2) · Pj = (RTh1 + RTh2) · R · I2 = (RTh1 + RTh2) · R · T2/K2
อัตรา (RTh1 + RTh2) · R / K2 เป็นตัวเลขสําคัญในการประเมินการขับเคลื่อนมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงที่เหมาะสมรวมกัน ความต้านทานต่ําสุดกับ ทอร์คคงที่สูง.
คอนสแตนท์มอร์คขึ้นอยู่กับการออกแบบวงจรแม่เหล็ก ทําให้การปรับปรุงกระแสแม่เหล็กผ่านการล่อเป็นเป้าหมายการออกแบบหลักวัสดุแม่เหล็กที่พัฒนาอย่างดี เช่น นีโอดีเมียม-เหล็ก-โบรอน (NeoFe) ที่มีผลิตภัณฑ์พลังงานใกล้ 50 MGoe เป็นทางออกที่มีประสิทธิภาพการลดความสูญเสียของโจวล์ต้องการการยกระดับส่วนตัดของตัวนํา เพื่อลดความต้านทานของทองแดงให้น้อยที่สุด
แม้จะมีอัตราส่วน R / K2 ที่ปรับปรุงได้มากที่สุด, ทอร์คสูงสุดยังคงถูกจํากัดด้วยขนาดของมอเตอร์. การเพิ่มความเร็วนําเสนอกลยุทธ์การปรับปรุงพลังงานทางเลือก.
แม้ว่าในทฤษฎีจะเรียบง่ายโดยการปรับความแรงกดแรง, การเพิ่มความเร็วนําเสนอความท้าทายทางความร้อนเพิ่มเติมจาก:
ความสูญเสียของเหล็กประกอบด้วยกระแสหมุนเวียนและส่วนประกอบของความสับสน กระแสหมุนเวียนเกิดจากความแตกต่างของกระแสแม่เหล็กที่ผลักดันกระแสในแกนเหล็กแผ่น
ความสัมพันธ์สําคัญ:
การผสมผสานที่บางและวัสดุที่มีความต้านทานสูงกว่าจะลดกระแสหมุนเวียน ขณะที่เหล็กผสมที่มีความบังคับใช้ต่ําเช่นเหล็กนิเคิล (Fe-Ni) ลดการสูญเสียจากการผสาน.มอเตอร์หลายขั้วมักต้องเผชิญกับข้อจํากัดความเร็ว เนื่องจากความพึ่งพาความถี่กําลังสองเหล่านี้.
เครื่องยนต์แบบ DC แบบไร้แปรงแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักตามการจัดตั้งสแตตอร์:
มอเตอร์สแตเตอร์สล็อต:สายม้วนลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดความจํากัดของพื้นที่ slot จํากัดปริมาณทองแดงและยุ่งยากกระบวนการลวดการออกแบบสล็อตให้ความทนทานทางความร้อนและความแข็งแรงทางกลที่ดีกว่า แม้ว่าพวกเขาจะแสดงแรงหมุน cogging ที่สามารถบรรเทาผ่าน laminations skewed
เครื่องยนต์สแตตเตอร์ไม่มีสล็อตใช้โค้ลที่พกตัวเองก่อนการบานที่ใส่ตรงเข้าไปในช่องว่างอากาศ.ช่องว่างอากาศที่เพิ่มขึ้นจะลดการผลักดันแม่เหล็ก, โดยทั่วไปชดเชยผ่านแม่เหล็กขนาดใหญ่การออกแบบเหล่านี้กําจัดทอร์ค cogging ทั้งหมดและแสดงการสูญเสียเหล็กที่ลดลงในความเร็วสูง, แม้ว่าความอ่อนแอของหมุนจะเพิ่มขึ้นกับกว้างกําลังสอง. การปรับแต่ง slotless มักจะบรรลุอัตรา R / K2 ที่ดีเยี่ยมผ่านการปรับปรุงการผลักดันแม่เหล็กและสมดุลปริมาณทองแดง.
การเลือกมอเตอร์ต้องวิเคราะห์อย่างละเอียดของจุดการทํางานเฉพาะการใช้งานที่กําหนดโดยความต้องการหมุนและความเร็วการใช้งานทางการแพทย์สองตัวอย่างแสดงถึงกระบวนการปรับปรุงนี้:
มอเตอร์อัดลมความเร็วสูง:ต้องเร่งจากที่หยุดยั้งไปถึง 50,000 รอบ / นาที ภายในมิลลิสกอนด์ ขณะที่สynchronizing กับรูปแบบการหายใจของผู้ป่วยโดยการจัดการด้วยความร้อนเป็นสิ่งสําคัญสําหรับความสบายใจของผู้ป่วยและความยาวนานของหมุนการพัฒนาของชุดมอเตอร์ล่าสุดได้ปรับปรุงอัตราการสูญเสียของ Joule ต่อเหล็กให้ดีที่สุดสําหรับสภาพที่ต้องการนี้
เครื่องยนต์มือผ่าตัด:ทํางานด้วยความเร็วสูงสุดภายในปัจจัยรูปแบบที่คอมพัคต์ในขณะที่รักษาอุณหภูมิภายนอกที่ต่ําเพื่อความสบายใจของผ่าตัด000 รอบ / นาที กับอุณหภูมิพื้นผิวต่ํากว่า 43 °C, ขณะที่ทนต่อการ sterilization autoclave มากกว่า 3,000 รอบ.
ผ่านการพัฒนาวัสดุอย่างต่อเนื่อง และการปรับปรุงเฉพาะการใช้งานเครื่องยนต์แบบ DC แบบไม่มีแปรงที่ทันสมัย ตอบโจทย์ความต้องการการทํางานที่เข้มงวดขึ้นในด้านการแพทย์และอุตสาหกรรมการวิเคราะห์รายละเอียดที่เหมาะสมยังคงเป็นสิ่งจําเป็นในการส่งมอบการออกแบบที่ดีที่สุดที่สมดุลการผลิตทอร์ค การจัดการความร้อนและความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน
อะไร ทํา ให้ เครื่อง หายใจ ที่ ใช้ ใน การ ออก ลม ได้ อย่าง สมบูรณ์แบบ กับ อัตรา การ หายใจ ของ ผู้ ป่วย?คํา ตอบ มัก อยู่ ใน เครื่องยนต์ DC ที่ ไม่ มี แปรง ที่ มี ความ กระชับ กระชับ และ แรง แรงในขณะที่การใช้งานทางการแพทย์และอุตสาหกรรม ต้องการผลงานที่ซับซ้อนมากขึ้นวิศวกรเผชิญกับโจทย์สําคัญของการปรับปรุงเครื่องยนต์เหล่านี้ เพื่อรักษาประสิทธิภาพและความมั่นคงในความเร็วหมุนสูง.
พลังงานเครื่องกลเป็นผลผลิตของทอร์คและความเร็วหมุน ภายในกรอบเทคโนโลยีเครื่องยนต์ที่กําหนดไว้ การเพิ่มพลังงานเป็นหลักตามสองเส้นทาง:เพิ่มมอร์คหรือเพิ่มความเร็ว. ทอร์คต่อเนื่องโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับขนาดของมอเตอร์และเผชิญกับข้อจํากัดจากความจุของความร้อนการสูญเสียพลังงานเกือบทั้งหมดจะเปลี่ยนเป็นการทําความร้อน Joule.
ปริมาตรการทํางานหลักประกอบด้วย:
ความสัมพันธ์จะปรากฏว่า: ΔT = (RTh1 + RTh2) · Pj = (RTh1 + RTh2) · R · I2 = (RTh1 + RTh2) · R · T2/K2
อัตรา (RTh1 + RTh2) · R / K2 เป็นตัวเลขสําคัญในการประเมินการขับเคลื่อนมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงที่เหมาะสมรวมกัน ความต้านทานต่ําสุดกับ ทอร์คคงที่สูง.
คอนสแตนท์มอร์คขึ้นอยู่กับการออกแบบวงจรแม่เหล็ก ทําให้การปรับปรุงกระแสแม่เหล็กผ่านการล่อเป็นเป้าหมายการออกแบบหลักวัสดุแม่เหล็กที่พัฒนาอย่างดี เช่น นีโอดีเมียม-เหล็ก-โบรอน (NeoFe) ที่มีผลิตภัณฑ์พลังงานใกล้ 50 MGoe เป็นทางออกที่มีประสิทธิภาพการลดความสูญเสียของโจวล์ต้องการการยกระดับส่วนตัดของตัวนํา เพื่อลดความต้านทานของทองแดงให้น้อยที่สุด
แม้จะมีอัตราส่วน R / K2 ที่ปรับปรุงได้มากที่สุด, ทอร์คสูงสุดยังคงถูกจํากัดด้วยขนาดของมอเตอร์. การเพิ่มความเร็วนําเสนอกลยุทธ์การปรับปรุงพลังงานทางเลือก.
แม้ว่าในทฤษฎีจะเรียบง่ายโดยการปรับความแรงกดแรง, การเพิ่มความเร็วนําเสนอความท้าทายทางความร้อนเพิ่มเติมจาก:
ความสูญเสียของเหล็กประกอบด้วยกระแสหมุนเวียนและส่วนประกอบของความสับสน กระแสหมุนเวียนเกิดจากความแตกต่างของกระแสแม่เหล็กที่ผลักดันกระแสในแกนเหล็กแผ่น
ความสัมพันธ์สําคัญ:
การผสมผสานที่บางและวัสดุที่มีความต้านทานสูงกว่าจะลดกระแสหมุนเวียน ขณะที่เหล็กผสมที่มีความบังคับใช้ต่ําเช่นเหล็กนิเคิล (Fe-Ni) ลดการสูญเสียจากการผสาน.มอเตอร์หลายขั้วมักต้องเผชิญกับข้อจํากัดความเร็ว เนื่องจากความพึ่งพาความถี่กําลังสองเหล่านี้.
เครื่องยนต์แบบ DC แบบไร้แปรงแบ่งออกเป็น 2 ประเภทหลักตามการจัดตั้งสแตตอร์:
มอเตอร์สแตเตอร์สล็อต:สายม้วนลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดลวดความจํากัดของพื้นที่ slot จํากัดปริมาณทองแดงและยุ่งยากกระบวนการลวดการออกแบบสล็อตให้ความทนทานทางความร้อนและความแข็งแรงทางกลที่ดีกว่า แม้ว่าพวกเขาจะแสดงแรงหมุน cogging ที่สามารถบรรเทาผ่าน laminations skewed
เครื่องยนต์สแตตเตอร์ไม่มีสล็อตใช้โค้ลที่พกตัวเองก่อนการบานที่ใส่ตรงเข้าไปในช่องว่างอากาศ.ช่องว่างอากาศที่เพิ่มขึ้นจะลดการผลักดันแม่เหล็ก, โดยทั่วไปชดเชยผ่านแม่เหล็กขนาดใหญ่การออกแบบเหล่านี้กําจัดทอร์ค cogging ทั้งหมดและแสดงการสูญเสียเหล็กที่ลดลงในความเร็วสูง, แม้ว่าความอ่อนแอของหมุนจะเพิ่มขึ้นกับกว้างกําลังสอง. การปรับแต่ง slotless มักจะบรรลุอัตรา R / K2 ที่ดีเยี่ยมผ่านการปรับปรุงการผลักดันแม่เหล็กและสมดุลปริมาณทองแดง.
การเลือกมอเตอร์ต้องวิเคราะห์อย่างละเอียดของจุดการทํางานเฉพาะการใช้งานที่กําหนดโดยความต้องการหมุนและความเร็วการใช้งานทางการแพทย์สองตัวอย่างแสดงถึงกระบวนการปรับปรุงนี้:
มอเตอร์อัดลมความเร็วสูง:ต้องเร่งจากที่หยุดยั้งไปถึง 50,000 รอบ / นาที ภายในมิลลิสกอนด์ ขณะที่สynchronizing กับรูปแบบการหายใจของผู้ป่วยโดยการจัดการด้วยความร้อนเป็นสิ่งสําคัญสําหรับความสบายใจของผู้ป่วยและความยาวนานของหมุนการพัฒนาของชุดมอเตอร์ล่าสุดได้ปรับปรุงอัตราการสูญเสียของ Joule ต่อเหล็กให้ดีที่สุดสําหรับสภาพที่ต้องการนี้
เครื่องยนต์มือผ่าตัด:ทํางานด้วยความเร็วสูงสุดภายในปัจจัยรูปแบบที่คอมพัคต์ในขณะที่รักษาอุณหภูมิภายนอกที่ต่ําเพื่อความสบายใจของผ่าตัด000 รอบ / นาที กับอุณหภูมิพื้นผิวต่ํากว่า 43 °C, ขณะที่ทนต่อการ sterilization autoclave มากกว่า 3,000 รอบ.
ผ่านการพัฒนาวัสดุอย่างต่อเนื่อง และการปรับปรุงเฉพาะการใช้งานเครื่องยนต์แบบ DC แบบไม่มีแปรงที่ทันสมัย ตอบโจทย์ความต้องการการทํางานที่เข้มงวดขึ้นในด้านการแพทย์และอุตสาหกรรมการวิเคราะห์รายละเอียดที่เหมาะสมยังคงเป็นสิ่งจําเป็นในการส่งมอบการออกแบบที่ดีที่สุดที่สมดุลการผลิตทอร์ค การจัดการความร้อนและความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงาน
