对于需要在重量轻、空间紧凑的情况下实现高扭矩的直流电机应用，四极电机是最佳选择。4极电机可以安装在与2极设计相同的占地面积内，但它们能够产生更大的扭矩。重要的是，四极电机也比同等尺寸的二极电机更强，这意味着当施加负载时，它更能保持其速度。gydF4y2Ba

杆数解释-速度gydF4y2Ba

磁极数是指电机内永磁体对的数目。双极电机在南北相反的位置有一对磁体。当施加电流时，磁极对之间产生磁场，迫使转子转动。电机配置还包括4极，包括两个极对磁铁，通过多极设计，包括多达12极。gydF4y2Ba

极数是电机设计的一个重要方面，因为它影响电机的速度和转矩特性。磁极数越少，电机速度越高。这是因为转子的每一次机械旋转都依赖于每一对极对磁场周期的完成。电机的永磁体对越多，所需的磁场周期就越多，这意味着转子完成360°旋转需要更长的时间。速度除以固定频率下的极对数，因此以10000转/分的2极电机为基础，4极电机产生5000转/分，6极电机运行3300转/分，以此类推。gydF4y2Ba

极数解释-扭矩gydF4y2Ba

不考虑极数，较大的电机可以产生更多的扭矩。但是，与相同体积的电机相比，增加极数可以产生更大的扭矩。以四极电机为例，它的扭矩大大增加，因为它紧凑的设计特点是更薄的磁返回路径，为两对永磁体提供更多的空间，在maxon电机的情况下，专利的更厚的针织绕组。gydF4y2Ba

虽然4极电机可以适应与2极设计相同的占地面积，但应该注意的是，进一步扩展极数，从6到12极，意味着框架尺寸和质量必须相应增加，以适应所需的额外铜，铁和磁铁。gydF4y2Ba

maxon的EC四极电机在高负载下保持速度。gydF4y2Ba

四极电机更强gydF4y2Ba

电机的强度通常由其速度-扭矩梯度来定义，这意味着在施加负载时，更强的电机可以更紧密地保持其速度。速度-扭矩梯度是通过每1mNm负载的速度降低来测量的。较低的图形和较浅的梯度意味着电机在负载下越能保持其速度。gydF4y2Ba

由于相同的设计属性，也有助于达到更高的扭矩，例如增加绕组，并通过在制造中使用最佳材料，实现了更强大的电机。出于这个原因，四极电机设计比同等框架尺寸的二极电机更强。gydF4y2Ba

例如，22mm maxon 4极电机的速度-扭矩梯度为19.4rpm/mNm，这意味着每施加1mNm，它只损失19.4rpm，而相同机架尺寸的2pole maxon电机的速度-扭矩梯度为110rpm/mNm。并非所有电机制造商都符合maxon的设计和材料规格，因此替代品牌2极电机的速度-扭矩梯度可能更高，意味着电机较弱。gydF4y2Ba

什么时候应该使用四极电机?gydF4y2Ba

整个航空航天工业的应用受益于四极电机的强度增加和低重量。这些特性对于手持式电动工具来说也是必要的，因为这些工具通常需要比2极电机更大的扭矩，但仍然保持低质量和小尺寸的设计。gydF4y2Ba

四极电机的特性对移动机器人制造商来说也很重要。无论是检查石油和天然气管道还是搜索被困的地震受害者，轮式或履带式机器人都需要通过崎岖的地形，障碍物和陡峭的斜坡。四极电机提供克服这些负载所需的扭矩和强度，同时帮助移动机器人制造商实现紧凑，轻便的设计。gydF4y2Ba

小尺寸和低转速扭矩梯度对于油气行业的井下钻井检测也至关重要。对于这种应用，紧凑的2极电机不够强大，而多极电机又太大，无法适应钻头检测空间，因此maxon专门设计了32mm的4极电机来适应。gydF4y2Ba

优化四极电机gydF4y2Ba

适合四极电机的许多应用都发生在极端环境或条件下，要求能够在高温，高压和振动下运行。例如，井下钻井检查中的马达可能必须在200°C以上的温度下工作，而安装在自主水下航行器(auv)中的马达则安装在充满油的外壳中，能够承受高达6000米深处的最高压力。指定额外的设计功能，如套管和技术，以提高散热，紧凑型四极电机可以长期处理极端的工作条件。gydF4y2Ba

虽然电机规格是基本的，但为了优化应用，应考虑完整驱动系统的设计，包括变速箱，编码器，驱动器和控制。除了电机规格方面的建议外，maxon的工程师还可以与OEM设计团队合作，开发特定于应用要求的完整驱动系统。gydF4y2Ba