Untuk mempercepat proyek Anda, Anda dapat melabeli Tumpukan Laminasi dengan detail seperti toleransi, bahan, permukaan akhir, apakah isolasi teroksidasi diperlukan atau tidak, kuantitasdan banyak lagi.
Motor DC tanpa sikat rotor luar adalah jenis motor listrik yang kuat. Dalam desain ini, magnet pada rotor berputar pada luar dari belitan stator. Hal ini memberikan kemampuan khusus, seperti torsi tinggi. Artikel ini untuk Anda. Ini akan membantu Anda mempelajari cara mendesain motor DC tanpa sikat rotor luar yang lebih baik. Kami akan menunjukkan kepada Anda bagaimana pemodelan komputer dapat membuat langkah desain motor Anda lebih mudah dan membantu Anda sukses. Anda akan mempelajari langkah-langkah utama untuk meningkatkan motor listrik BLDC Anda agar dapat bekerja dengan baik.
Motor arus searah tanpa sikat (motor BLDC) adalah jenis motor listrik yang umum. Orang-orang menyukainya karena motor ini bekerja dengan baik dan dapat diandalkan. Sebagian besar motor yang Anda lihat memiliki rotor yang berputar di dalam stator. Ini disebut desain rotor dalam.
Motor DC brushless rotor luar berbeda. Rotor memiliki magnet permanen dan berada di bagian luar. Stator dan kumparan belitannya berada di bagian dalam. Desain motor ini berarti rotornya lebih lebar. Perubahan ini merupakan nilai tambah yang besar untuk motor BLDC rotor luar. Ini memberikan torsi yang tinggi. Gaya magnet mendorong dari bagian tengah yang lebih jauh. Hal ini membuat gaya belok, yang disebut torsi, menjadi lebih kuat. Hal ini membuat motor BLDC ini sangat bagus untuk hal-hal seperti drone, sepeda listrik, dan kipas angin.
Anda memerlukan rencana sebelum membuat motor BLDC yang sesungguhnya. Dalam desain motor, rencana ini adalah model komputer. Pemodelan berarti Anda membuat salinan motor DC tanpa sikat di komputer. Ini adalah langkah yang sangat besar.
Pemodelan yang baik membantu Anda menghemat banyak waktu dan uang. Anda tidak perlu membuat banyak motor uji yang sesungguhnya. Sebagai gantinya, Anda dapat mencoba ratusan ide desain di komputer. Pemodelan ini memungkinkan Anda melihat bagaimana motor BLDC Anda akan bekerja bahkan sebelum Anda membuatnya. Anda dapat melihat seberapa kuat motor itu, menemukan titik lemahnya, dan membuat bagian yang bagus menjadi lebih baik. Model motor yang baik adalah titik awal untuk desain motor yang hebat. Tanpa pemodelan yang baik, Anda hanya menebak-nebak. Dengan pemodelan yang baik, Anda dapat yakin bahwa desain dan kinerja Anda akan memenuhi target Anda. Inilah sebabnya mengapa semua mesin listrik baru dibuat dengan menggunakan pemodelan cerdas semacam ini.
Ketika Anda mulai memodelkan motor BLDC, Anda perlu mengatur bagian-bagian utamanya. Kami menyebutnya sebagai parameter desain komponen. Setiap parameter mengubah torsi akhir motor dan seberapa baik kerjanya. Sangat penting untuk mendapatkan parameter ini dengan benar untuk desain motor yang baik.
Berikut ini sebagian parameter desain terpenting yang perlu Anda masukkan ke dalam pemodelan Anda:
| Parameter | Apa yang dilakukannya | Mengapa Penting untuk Pemodelan |
|---|---|---|
| Jumlah Kutub | Jumlah pasangan magnet pada rotor. | Mengubah kecepatan dan torsi motor. Lebih banyak kutub sering kali berarti lebih banyak torsi tetapi kecepatan pengenal yang lebih rendah. |
| Ketebalan Magnet | Seberapa tebal magnet permanen tersebut. | Bagian utama yang mengatur kekuatan medan magnet. Magnet yang lebih tebal memberikan torsi yang lebih besar tetapi juga lebih mahal. |
| Celah Udara | Ruang kecil antara stator dan rotor. | Celah udara yang lebih kecil membuat gaya magnet lebih kuat. Tetapi, ini lebih sulit untuk dibuat. Pemodelan membantu Anda menemukan ukuran terbaik. |
| Pola Berliku | Bagaimana kabel dililitkan pada stator. | Bagian ini mengubah kecepatan, torsi, dan berapa banyak voltase yang dibutuhkan motor. |
Desain motor Anda perlu menemukan perpaduan yang baik dari variabel-variabel desain ini. Sebagai contoh, ketebalan magnet yang lebih besar dapat memberikan torsi yang lebih besar, tetapi dapat membuat motor bldc menjadi terlalu berat. Pemodelan membantu Anda menemukan desain yang optimal untuk apa yang Anda butuhkan.
Bagaimana komputer dapat memahami motor BLDC yang memiliki begitu banyak bagian? Jawabannya adalah Metode Elemen Hingga (FEM). Ini adalah alat pemodelan yang kuat. FEM memotong desain motor menjadi ribuan bit kecil. Bit-bit ini disebut "elemen hingga". Kemudian menggunakan matematika untuk mengetahui bagaimana medan magnet bekerja di setiap bit kecil.
Dengan mengetahui hal ini untuk semua bit, perangkat lunak FEM dapat membuat gambaran yang sangat jelas tentang keseluruhan motor bldc. Ini dapat menunjukkan kepada Anda kerapatan fluks magnetik di setiap area stator dan rotor. Metode elemen hingga adalah cara terbaik untuk melihat bagaimana motor DC brushless Anda akan bekerja. Pemeriksaan mendalam ini jauh lebih baik daripada aturan matematika sederhana. Hal ini karena metode ini dapat memahami bentuk yang kompleks dan bagaimana material bekerja. Menggunakan FEM adalah langkah besar untuk mengoptimalkan desain motor Anda.
Ya, Anda bisa. Ansys adalah perangkat lunak yang sangat umum dan kuat untuk pemodelan FEM. Banyak insinyur menggunakan Ansys untuk mendesain dan menguji mesin listrik. Ini termasuk motor DC brushless rotor luar. Ansys memungkinkan Anda membuat model komputer lengkap dari motor BLDC Anda. Anda dapat mengatur setiap parameter, mulai dari jenis magnet hingga detail belitan.
Setelah model motor Anda dibuat di Ansys, Anda dapat menjalankan pengujian di komputer. Pengujian ini seperti pengujian di komputer. Perangkat lunak ini akan menunjukkan kepada Anda berapa torsi yang dihasilkan motor bldc, daya keluarannya, dan seberapa baik kerjanya. Hasil simulasi dari Ansys adalah hasil yang dapat Anda percayai. Mereka membantu Anda membuat pilihan cerdas untuk membuat desain motor Anda lebih baik. Ansys adalah alat yang hebat untuk motor yang serius untuk kendaraan listrik atau penggunaan lainnya. Kekuatan pemodelan FEM dari Ansys adalah yang terbaik.
Bahan yang Anda pilih untuk motor BLDC Anda adalah masalah besar. Material yang tepat akan menghasilkan efisiensi tinggi dan performa motor yang lebih baik. Pemodelan FEM Anda harus memiliki informasi tentang bahan-bahan ini. Hal terpenting dari sebuah material untuk motor BLDC adalah perilaku magnetiknya, atau bagaimana material tersebut bekerja dengan magnet.
Untuk rotor, Anda akan menggunakan magnet permanen. Jenis magnet, seperti Neodymium (NdFeB), membuat perbedaan besar. Untuk stator, Anda akan menggunakan baja khusus. Cara kerja baja ini ditunjukkan oleh sesuatu yang disebut kurva B-H. Kurva B-H memberi tahu perangkat lunak pemodelan bagaimana material bekerja dalam medan magnet. Yang penting adalah magnet dimagnetisasi ke titik jenuh. Kurva B-H menunjukkan titik ini dalam sirkuit tertutup. Pemodelan terperinci ini membantu Anda menebak kerugian besi. Ini juga memastikan motor bldc Anda bekerja seperti yang Anda pikirkan. Menggunakan kurva B-H yang benar dalam pemodelan FEM Anda sangat, sangat penting untuk mendapatkan hasil simulasi yang benar.
Salah satu alasan terbaik untuk menggunakan motor DC brushless rotor luar adalah untuk mendapatkan torsi yang tinggi. Jadi, tujuan umumnya adalah mendapatkan torsi maksimum yang Anda bisa dari desain motor Anda. Pemodelan adalah cara Anda melakukan ini. Untuk mendapatkan torsi maksimum, Anda perlu menguji berbagai variabel desain.
Dengan menggunakan perangkat lunak pemodelan FEM, Anda dapat menjalankan pengujian. Pengujian ini menunjukkan bagaimana mengubah setiap parameter mengubah torsi.
Anda bisa menjalankan ratusan tes ini pada komputer. Proses mencoba dan mengubah berbagai hal ini disebut optimasi desain. Ini membantu Anda menemukan perpaduan parameter desain terbaik untuk mendapatkan torsi maksimum dari motor BLDC Anda. Hal ini sangat dibutuhkan untuk hal-hal seperti kendaraan listrik yang membutuhkan torsi besar.
Mendapatkan torsi maksimum memang hebat. Tetapi itu bukan satu-satunya tujuan. Anda juga ingin motor arus searah tanpa sikat Anda memiliki efisiensi yang tinggi. Motor dengan efisiensi tinggi menggunakan daya listrik dengan baik. Ini mengubahnya menjadi daya keluaran yang berguna. Ini membuang lebih sedikit daya sebagai panas. Ini adalah hal yang sangat penting untuk hal-hal yang menggunakan baterai, seperti drone atau mobil listrik.
Untuk mendapatkan efisiensi yang lebih tinggi, Anda perlu menurunkan kerugian pada motor bldc. Dua jenis kerugian utama adalah kerugian tembaga (dalam belitan) dan kerugian besi (dalam stator). Pemodelan FEM Anda dapat menebak kedua hal ini. Optimalisasi desain untuk efisiensi mungkin berarti Anda melakukan hal-hal ini:
Terkadang, mencoba untuk mendapatkan torsi yang paling besar dapat menyebabkan efisiensi yang lebih rendah. Di sinilah pengoptimalan multi-objektif dapat membantu. Alat pemodelan cerdas ini membantu Anda menemukan desain motor yang memiliki torsi besar dan bekerja dengan sangat baik. Alat ini menemukan nilai optimal untuk apa yang Anda butuhkan.
Setelah perangkat lunak pemodelan FEM Anda menjalankan pengujian, perangkat lunak ini akan memberikan banyak data. Ini adalah hasil simulasi Anda. Sangatlah penting untuk mengetahui cara membaca hasil-hasil ini untuk membuat desain motor Anda menjadi lebih baik. Hasil analisis sering kali muncul dalam bentuk grafik dan peta berwarna.
Sebagai contoh, peta warna motor BLDC Anda dapat menunjukkan kerapatan fluks magnetik. Anda dapat mencari titik-titik di mana medan magnet terlalu lemah atau terlalu kuat. Sebuah grafik dapat menunjukkan torsi motor saat berputar. Anda dapat memeriksa apakah torsi stabil atau naik turun. Dengan melihat hasil analisis ini, Anda dapat menemukan masalah. Mungkin bentuk stator menyebabkan kerugian besi ekstra. Atau mungkin ketebalan magnet tidak cukup untuk menghasilkan kecepatan dan torsi yang terukur. Hasil simulasi menunjukkan kepada Anda apa yang harus dilakukan selanjutnya untuk mengoptimalkan motor bldc. Ingat, seperti yang tertulis di makalah seperti prosiding konferensi internasional 2019 tentang mesin dan sistem kelistrikanpendapat dan data yang terdapat dalam semua publikasi sering kali hanya berasal dari satu penulis saja. Ini berarti Anda harus dapat memahami sendiri data pemodelan FEM.
Anda telah membangun sebuah model. Anda telah menjalankan tes pada komputer. Anda telah melihat hasilnya dan membuat perubahan. Pemodelan Anda sekarang menunjukkan bahwa Anda memiliki desain motor yang bagus dengan daya output yang tinggi. Apa selanjutnya? Langkah terakhir adalah memeriksa bagaimana motor bekerja secara total. Ini adalah performa motor. Anda harus memiliki desain motor akhir yang memenuhi semua target Anda.
Di sinilah Anda melakukan pengecekan terakhir terhadap desain optimal Anda. Pemodelan harus memastikan bahwa Anda telah mencapai tujuan Anda untuk efisiensi dan torsi maksimum. Ini juga merupakan ide yang baik untuk memeriksa bagaimana motor listrik bldc akan bekerja dalam situasi lain. Apa yang terjadi jika menjadi hangat? Pemodelan Anda dapat membantu menebak hal ini. Banyak makalah, seperti prosiding konferensi internasional 2018 tentang mesin dan sistem kelistrikanmenunjukkan ide desain yang berbeda. Penting untuk diketahui bahwa data yang ada di semua publikasi hanya berasal dari para peneliti tersebut. Pemodelan dan studi FEM Anda sendiri adalah yang benar-benar membuktikan bahwa desain Anda sudah baik dan siap. Pemeriksaan terakhir dengan menggunakan pemodelan ini memastikan performa motor BLDC akan sangat baik ketika Anda akhirnya membuat motor yang bekerja secara nyata.
Untuk mempercepat proyek Anda, Anda dapat melabeli Tumpukan Laminasi dengan detail seperti toleransi, bahan, permukaan akhir, apakah isolasi teroksidasi diperlukan atau tidak, kuantitasdan banyak lagi.
Indonesian 
English 
German 
Spanish 
French 
Italian 
Japanese 
Korean 
Dutch