16 Coreless DC -moottori

1. Mikä on Coreless DC -moottori?

Coreless DC -moottori on eräänlainen mikro -erikoismoottori, joka kuuluu DC -pysyvään magneettipalvelun ohjausmoottoriin. Se murtuu moottorien perinteisen kiinteän roottorin rakenteen läpi rakenteen suhteen ja ottaa käyttöön koroton kiinteä/roottorin rakenne. Tämä uusi kiinteä roottorin rakenne eliminoi kokonaan rautaydin muodostamien pyörrevirtojen aiheuttaman energiahäviön.

Samanaikaisesti Coreless DC -moottorin paino ja hitausmomentti vähenevät merkittävästi, mikä vähentää itse staattorin/roottorin mekaanista energiaa. Staattorin ja roottorin rakenteellisten muutosten vuoksi moottorin toimintaominaisuuksia on parantunut huomattavasti. Sillä ei ole vain erinomaisia ​​energiansäästöominaisuuksia, mutta mikä tärkeintä, sillä on hallinta- ja vetämisominaisuudet, joita rautaydinmoottorit eivät voi saavuttaa. Coreless DC -moottorilla on erinomaiset energiansäästöominaisuudet, herkät ja kätevät ohjausominaisuudet ja vakaat toimintaominaisuudet, joilla on ilmeiset tekniset edut. Tehokkaana energian muuntamislaitteena se edustaa sähkömoottorien kehityssuuntaa monilla aloilla.

2. Corless DC -moottorin edut

Perinteisiin servomoottoreihin verrattuna Coreless DC -moottori eliminoi raudan ytimen rakenteen, ratkaisee pohjimmiltaan rautaydinrakenteen erilaisia ​​luontaisia ​​ongelmia. Rautaydinmoottorien menetykset on jaettu neljään luokkaan, nimittäin: staattorin käämitys kuparihäviö, staattorin raudan menetys, roottorin ilman kitkahäviö ja roottorin pyörrevirran menetys. Staattorin rautahäviö (mukaan lukien hystereesin menetys, klassinen pyörrevirran menetys ja epänormaali pyörrevirran menetys) ja roottorin pyörrevirran menetys voidaan välttää poistamalla staattorin tai roottorin rautaydinrakenne. Staattorin käämin kuparin menetyksen suuruuteen vaikuttavat useita tekijöitä, kuten moottorin käyttötaajuus, käämin koko, ja siis aukkoon, ja siten siihen vaikuttaa myös raudan ytimen poisto rakenne. Roottorin ilman kitkahäviö on verrannollinen moottorin nopeuden kolmanteen voimaan, joten roottorin tuulen kuluminen on suuri osuus nopeiden moottoreissa. Jos roottori korvataan koroton rakenne, nimittäin kuppimuotoisella omavaraisella kelalla, joka on pieni ja painopiste, se voi myös saavuttaa pienemmän tuulen kulumisen suurilla nopeuksilla. Raudan ydinmoottorin rakenteen aiheuttama häviö on merkittävä, etenkin nopeassa olosuhteissa. Coreless DC -moottorin suunnittelurakenne määrittää sen ominaisuudet, jotka voivat välttää rautaydinmoottorin erilaisia ​​ongelmia.

Vertaamalla Coreless DC -moottoria perinteisiin rautaydinmoottoreihin, voidaan havaita, että Coreless DC -moottorilla on monia etuja niiden uusista rakenteellisista ominaisuuksista: ei hystereesiä, alhaisia ​​sähkömagneettisia häiriöitä ja kykyä saavuttaa erittäin suuret moottorin nopeudet. Koska rautaydin ja hammaspaikkovaikutus ei ole roottorin rakenteessa, vastaava rautahäviö on suhteellisen pieni. Energian muuntamistehokkuus on erittäin korkea, energian käyttöaste vaihtelee 75%: sta 90%: iin. Pienen hitausmoottorin roottori voi saavuttaa nopean kiihtyvyyden, erinomaisen dynaamisen vasteen suorituskyvyn, hyvän käynnistyksen ja jarrutuksen suorituskyvyn, nopean vasteen nopeuden, pienen mekaanisen ajan vakiona ja jotkut tuotteet voivat saavuttaa alle 10 ms. Nopeassa toiminnassa nopeuden säätely on herkkä ja sillä on suhteellisen luotettava toimintavakaus. Coreless DC -moottorin energiatiheys on paljon korkeampi kuin muut moottorit, ja verrattuna saman tehon rautaydinmoottoreihin, painoa voidaan vähentää puoleen.

3. Coreless DC -moottorin luokittelu

(1) Harjattu Coreless DC -moottori ja harjaton Coreless DC -moottori
Coreless DC -moottori voidaan jakaa harjattuun Coreless DC -moottoriin ja harjattomaan Coreless DC -moottoriin kommutointimenetelmän mukaisesti. Harjattujen ja harjaton Coreless DC -moottorin rakenne ero on kiinteän roottorin työtilassa ja onko kommutaattori.
Harjattujen Coreless DC -moottorien ja harjattomien moottorien välillä on eroja: rakenteessa:

① Harjattu Coreless DC -moottori:
Pääkomponentteja ovat ontto kuppikela, jossa on kommutaattori, pysyviä magneetit, kommuttoriharjat ja kommuttoriharusulat. Kommuttori käyttää mekaanisia harjoja, pysyvät magneetit ovat staattori ja ontto kuppikela on roottori;

② Harjaton Coreless DC -moottori:
Pääkomponentteja ovat ontot kuppikelat, pysyvät magneettiroottorit ja Hall -anturin PCB: t. Niiden joukossa kommutaattori käyttää Hall -antureita roottorin magneettikentän signaalin havaitsemiseen, muuntamalla mekaaninen kommutointi elektroniseksi signaalikommutiksi, yksinkertaistaen edelleen Coreless DC -moottorin fyysistä rakennetta. Harjaton Coreless DC -moottori on pysyvä magneetti, ja staattori on ontto kuppikela.

(2) Harjaton Coreless DC -moottorilla on parempi suorituskyky nopeuden, painon, tehon ja tilavuussuhteen suhteen jne.
Harjattuihin Coreless DC -moottoreihin verrattuna harjattomat Coreless DC -moottorit ovat parempia suorituskykyä, suurempi ylemmän nopeusrajoitus, pienempi paino ja korkeampi teho ja tilavuussuhde, mutta ne ovat kalliimpia.

4. ydinkomponentit

Coreless DC -moottorin pääkomponentteja ovat ontot kuppikelat, ulkokuori, laakerit, alempi kuori, ylempi kuori, pysyvät magneettit jne. Niiden joukossa Coreless DC -moottorin avainkomponentti on koruton kela, jolla ei ole muuta tukea rakenne ja se on täysin valmistettu lanka käämityksestä. Corless DC -moottorien suorituskyvyn keskeisiä tekijöitä ovat Corless -kelan muodon suunnittelu, siisti järjestely ja täydellinen aukkojen täyttöaste.

Coreless DC -moottorin kokonaiskokoonpanoprosessi on samanlainen kuin tavallisten moottorien, ja sen keskeinen tekninen este on staattorin/roottorin omavaraisessa käämitystekniikassa.
Avain itsetukevien käämien saavuttamiseen on käämitysprosessin suunnittelu
Coreless DC -moottoreille on monen tyyppisiä käämisiä

(1) Suora käämitystyyppi

Suoran haavan komponentin efektiivinen johdin on yhdensuuntainen ankkuri -akselin kanssa ja kuuluu keskittyneeseen käämitykseen. Tällä käämitysmenetelmällä on korkea aukko täyttötaajuus, ohuet seinät käämityskupin keskellä, ja emaloitujen johtojen epätasaisen ja pinotun järjestelyn vuoksi koko ontto kuppikela on järjestetty epäjärjestyksellisellä tavalla, jättäen reitityskorvauksen at Loppu, mikä johtaa korkeampaan päähän.

(2) vino käämitystyyppi

Kalteva käämitystyyppi, joka tunnetaan myös nimellä hunajakynä, vaatii komponentin tehokkaan reunan kallistuvan tietyssä kulmassa ankkuri -akseliin, jotta se olisi jatkuvasti haavoilla. Tämä käämitysmenetelmä johtaa pienempaan päätykokoon, ja tietyn kaapelikulman vaativan vinossa käämitystyypin vuoksi emaloidut johdot ovat päällekkäisiä keskenään, mikä johtaa alhaisempaan uran täyttötaajuuteen. Faulhaber käyttää vinoja käämityskeloja, jotka haavoitetaan automaattisesti ja muodostetaan yhdellä kertaa korkealla pätevyysasteella. Käämityskupin tasaisuus ja konsistenssi ovat myös erittäin hyviä.

(3) samankeskinen käämi (timantin käämi)

Konstrinen käämi, joka tunnetaan myös nimellä Diamond -muotoinen käämitys tai satulanmuotoinen käämi, on menetelmä ensin käämitykselle monen yksittäisen timantin muotoisten kelojen kanssa ja sitten johtimien järjestäminen. Kelat on yleensä valmistettu itsekiinnittyvistä neliöjohdoista käämityksen ja kiinnittämistä varten. Sitten tuotesuunnittelun kokovaatimusten mukaan yksittäiset kelat on muotoiltu ja muodostetut kelat kiinnitetään pyöreään muotoon käyttämällä erikoistuneita kalusteita, muodostaen lopulta kupin muotoisen muodon. Tämä menetelmä on kätevä onton kupin koon hallitsemiseksi muotoilun jälkeen, aukkojen täyttämisnopeuden parantamiseksi, ja sillä on korkea tuotantotehokkuus, joten se sopii massatuotantoon. Konsterisen käämin Coreless DC -moottorin tehotiheys on suhteellisen korkea, ja sveitsiläinen Maxon -moottori ottaa käyttöön satulanmuotoisen käämitysmenetelmän, jolla on erinomainen moottorin tuotteen suorituskyky. Yrityksemme tuotteet käyttävät myös tätä käämitysmenetelmää.

Coreless DC -moottorit, joita käytetään laajasti korkean tarkkuuden teollisuudessa, kuten ilmailu-, lääketieteellisessä ja automaatiossa, voidaan käyttää seuraavissa skenaarioissa:
① Hollow Cup-sähkömoottori voi täyttää nopean vasteen seurantajärjestelmien tekniset vaatimukset, kuten ohjuslennon suunnan nopea säätö, korkea suurennus optisen aseman seurantaohjaus, nopea automaattinen tarkennus, suuren herkkyyden tallennus- ja havaitsemislaitteet, teollisuus robotit, bioniset proteesit jne.
② Tuotteille, jotka vaativat vakaita ja pitkäaikaisia ​​ajokomponentteja, kuten erilaisia ​​kannettavia instrumentteja, henkilökohtaisia ​​laitteita ja kenttäkäyttöinstrumentteja, Coreless DC-moottorin avulla, jolla on sama virtalähde, voi pidentää virransyöttöaikaa yli kahdesti verrattuna perinteiseen verrattuna DC -moottorit.
③ Eri lentokoneet, mukaan lukien ilmailu, ilmailu- ja malli -ilma -alukset, voivat vähentää huomattavasti niiden painoa hyödyntämällä onttojen kuppi -sähkömoottorien, kuten kevyen, pienen koon ja pienen energian kulutuksen etuja.
④ Optiset instrumentit, lääkinnälliset laitteet jne. Jaetaan sovelluksiin, kuten hammaslaitteisiin, mikropumppuihin, infrapuna -linsseihin, pipetusmoduuleihin, sähköisiin tarkkailijoihin, robottisiin käsiin, annostelevien venttiilien, kirurgisten työkalujen jne.

2. Corless DC -moottorien sovellusskenaariot laajenevat vähitellen korkean tarkkuuden kentistä siviilikentälle
Tällä hetkellä Coreless DC -moottoreita käytetään pääasiassa tarkkaan teollisuudessa, kuten ilmailu-, lääketieteellisessä ja teollisuusautomaatiossa, ja ne kehitetään vähitellen siviilialaiksi, kuten sähkötyökaluiksi. Coreless DC -moottoreilla on
Korkean herkkyyden, vakaan toiminnan ja voimakkaan hallinnan ominaisuudet, jotka täyttävät sähköisen käytön tiukat vaatimukset korkean tarkkuuden kentällä. Siksi niitä käytetään pääasiassa korkean tarkkuuden aloilla, kuten ilmailu-, lääketieteelliset laitteet, teollisuusautomaatio ja robotiikka. Samanaikaisesti Coreless DC -moottorit sovelletaan vähitellen siviilialalla, kuten toimistoautomaatio, sähkötyökalut jne.