R45 PCB Motor
El R45 PCB Motor és un nou concepte de PCB motor modular que permet ajustar el rendiment simplement seleccionant un apilat diferent de plaques del motor.
Aquest enfocament combina un disseny compacte, flexibilitat i escalabilitat d’una manera que no és possible amb els motors BLDC convencionals.
Disseny del motor i tecnologia PCB
El motor està dissenyat específicament per gestionar altes corrents amb un bon rendiment tèrmic. Cada PCB pot funcionar com un motor independent o bé apilar-se en configuracions sèrie o paral·lel per augmentar la potència de sortida. Aquest disseny modular permet als enginyers configurar un motor segons els requisits de la seva aplicació.
Configuració d’imants Halbach
El R45 PCB Motor utilitza una disposició d’imants Halbach, que ofereix dos avantatges principals:
- Concentració del camp magnètic en un sol costat, de manera similar a tenir back iron però sense el pes afegit.
- Distribució del camp magnètic més uniforme, tot i utilitzar imants rectangulars estàndard en lloc dels més cars en forma d’arc.
Aquest disseny redueix els costos de material mantenint alhora una elevada eficiència i rendiment.
Validació del disseny magnètic
Un cop muntats tots els imants, la distribució del camp es va inspeccionar amb una làmina de visualització magnètica. Els resultats van confirmar que la configuració Halbach es comportava tal com havien predit les simulacions, validant així l’enfocament de disseny.
Rendiment elèctric i tèrmic
Quan s’apilen diverses plaques, el parell augmenta gairebé linealment amb el nombre de capes, mentre que el rendiment tèrmic només mostra una degradació moderada. Per exemple, amb quatre plaques apilades, el rendiment tèrmic només es degrada un 15%. Mesures addicionals, com l’ús de pads tèrmics entre capes, podrien millorar encara més la dissipació de calor.
Integració amb el R45 PCB Motor Driver
El R45 PCB Motor ha estat provat amb èxit amb el R45 PCB Motor Driver, demostrant un funcionament suau i un control eficient. Aquesta combinació proporciona una solució de moviment totalment integrada i dissenyada al voltant de la tecnologia de motors basats en PCB.
Comparació de rendiment amb Maxon ECX FLAT 42
Per avaluar el rendiment del R45 PCB Motor, el vam comparar amb el Maxon ECX FLAT 42, una referència reconeguda en la indústria per a motors BLDC plans i compactes. La comparació és rellevant perquè ambdues solucions comparteixen una empremta volumètrica similar, fet que les converteix en candidates naturals per al mateix tipus d’aplicacions.
Per què l’eficiència de parell (Km)?
La comparació es basa en el mètric d’eficiència de parell, també conegut com a constant del motor (Km), mesurat en Nm/√W. Aquesta magnitud combina tant el parell generat com la potència elèctrica d’entrada, i proporciona una manera normalitzada d’avaluar fins a quin punt un motor converteix l’energia elèctrica en parell mecànic.
Un valor Km més alt significa que el motor ofereix més parell útil per a una potència d’entrada determinada, cosa que es tradueix directament en més eficiència i menys càrrega tèrmica.
Resultats de la comparació
Els resultats mostren que, a mesura que el R45 PCB Motor s’escala mitjançant l’apilat d’estators i rotors addicionals, la seva eficiència de parell augmenta de manera significativa. A partir de 2 estators apilats amb 2 rotors, el R45 PCB Motor aconsegueix una eficiència de parell superior a la del Maxon ECX FLAT 42.
A més d’una eficiència superior, el R45 PCB Motor mostra un parell nominal considerablement més alt, arribant a valors comparables al T-Motor U8, una referència en aplicacions UAV d’alt parell.
Aquesta comparació posa de manifest com el R45 PCB Motor no només iguala sinó que també supera les solucions BLDC planes consolidades, mantenint alhora els avantatges únics d’un disseny modular basat en PCB.
El R45 PCB Motor representa un nou enfocament en el disseny de motors modulars, on el rendiment es pot ajustar simplement modificant el nombre de capes de PCB. El seu format compacte, la configuració eficient Halbach i la integració perfecta amb el R45 PCB Motor Driver el converteixen en una solució potent per a aplicacions que requereixen alhora flexibilitat, rendiment i baixos costos.