자기 기어박스, 2부: 축방향 자속으로 성능 향상

Jan 26, 2024

3D 프린팅을 통해 가능해진 수많은 흥미롭고 혁신적인 메커니즘은 항상 우리를 매료시키며, 그 중 하나가 우리 피드에 나타날 때마다 항상 기분이 좋습니다. 이 축방향 자속 자기 기어박스는 그러한 메커니즘의 훌륭한 예이며, 가능한 응용 분야에 대해 실제로 생각하게 만드는 것입니다.

[Retsetman] 기어박스의 원리는 자석이 서로 가까워질 때 느끼는 강력한 인력과 척력에 의존하기 때문에 두 개의 자석을 가지고 놀아본 사람이라면 누구나 쉽게 이해할 수 있습니다. 한 쌍의 자석이 박힌 원통형 로터가 서로 중첩되어 사용되었던 이전 방사형 플럭스 기어박스와 달리 이 디자인에는 정렬된 샤프트에서 서로 마주보는 한 쌍의 디스크 모양의 인쇄된 로터가 있습니다. 각 로터에는 16개의 네오디뮴 자석을 위한 슬롯이 있으며, 이 슬롯은 특정 극성 배열로 슬롯에 접착되어 있습니다. 다른 모든 자석은 저속 로터용이고 4개 그룹은 고속 로터용입니다. 두 개의 회전자 사이에는 고정된 자속 변조기, 즉 10개의 강자성 삽입물이 나사로 고정된 고정자가 있습니다.

아래 비디오에서 잘 보여주는 작동 시 자속은 고정자의 강철 인서트에 의해 회전자 사이에 결합되어 하나의 회전자가 움직일 때 다른 회전자가 반대 방향으로 4:1(또는 1:4) 비율로 움직입니다. 방향. [Retsetman]은 기어박스를 잠시 동안 약 8,500RPM까지 작동시켰지만 4,000RPM 정도의 확장된 작동은 예상할 수 있는 것처럼 인서트나 자석의 와전류 가열로 인한 것이 아니라 인서트의 단순한 마찰 가열로 인해 재난을 초래한다는 사실을 발견했습니다. 로터 베어링.

원래 기어박스의 토크 테스트는 그다지 인상적이지 않았지만 적층 고정자 인서트와 더 강력한 자석을 모두 사용한 [Retsetman]의 실험은 실제로 출력을 최대 250%까지 향상시켰습니다! 또한 두 로터 사이의 적절한 비율을 달성하기 어려울 수 있다고 생각하지만 Hallbach 어레이가 성능에 어떤 영향을 미치는지 확인하고 싶습니다.