Cogging in motoren begrijpen: oorzaken, gevolgen en mitigatietechnieken

Cogging is een fenomeen dat voorkomt bij sommige typen motoren, met name bij permanentmagneetmotoren (PM) en borstelloze gelijkstroommotoren. Het verwijst naar de neiging van de motor om tijdens bedrijf een periodiek oscillatie- of "cogging"-effect te vertonen, waardoor de motor kan trillen of geluid kan maken. Het cogging-effect wordt veroorzaakt door de interactie tussen de magnetische velden van de permanente magneten van de motor en de wikkelingen van de motor. Wanneer de motor in werking is, veranderen de magnetische velden van de permanente magneten voortdurend, waardoor de wikkelingen een periodieke kracht ervaren die ervoor kan zorgen dat de motor gaat oscilleren. Deze oscillatie kan vooral merkbaar zijn wanneer de motor op lage snelheid of onder zware belasting draait. Cogging kan een groot probleem zijn in sommige toepassingen, zoals robotica, waar soepele en nauwkeurige bewegingen vereist zijn. In deze gevallen kan het tandwiel ervoor zorgen dat de motor gaat trillen of geluid maakt, wat schadelijk kan zijn voor de algehele prestaties van het systeem. Om dit effect te verzachten, kunnen ingenieurs technieken gebruiken zoals scheve statorwikkelingen, harmonische excitatie van de rotor of magnetische demping om het tandwieleffect te verminderen en de soepelheid en precisie van de motor te verbeteren.