ال Hollow Cup Motor هو نوع خاص من المحرك الذي ميزة رئيسية هو أن دوار المحرك هو شكل كوب مجوف. يتمتع المحرك بمزايا الحجم الصغير والوزن الخفيف والاستجابة السريعة والكفاءة العالية ، ويستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات ، مثل الروبوتات والطائرات بدون طيار والمعدات الطبية وما إلى ذلك.
أولاً ، المفهوم الأساسي لمحرك الكأس المجوف
1.1 تعريف محرك الكأس المجوفة
Mico Motor هو محرك تيار مباشر بدون فرش (BLDC) الذي يكون الدوار شكلًا مجوفًا للكأس ، وعادةً ما يكون مصنوعًا من مواد غير مغناطيسية ، مثل البلاستيك ، والسيراميك ، وما إلى ذلك ، مقارنة بالمحركات التقليدية ، فإن محركات الكأس المجوفة لها كثافة طاقة أعلى وأداء تبديد الحرارة بشكل أفضل.
1.2 تصنيف محرك الكأس المجوف
وفقًا لهيكل الدوار ، يمكن تقسيم محرك الكأس المجوف إلى الأنواع التالية:
(1) محرك كوب مجوف أحادي القطب: قطب مغناطيسي واحد فقط ، مناسب لسيناريوهات تطبيق منخفضة السرعة منخفضة السرعة.
(2) محرك كوب جوفاء متعدد الأقطاب: مع أعمدة مغناطيسية متعددة ، مناسبة لسيناريوهات تطبيق عالية الطاقة وعالية السرعة.
(3) محرك كوب مجوف الدوار الداخلي: يقع الدوار داخل المحرك ، وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب بنية مضغوطة.
(4) محرك كوب مجوف دوار خارجي: يقع الدوار خارج المحرك ، وهو مناسب للتطبيقات التي تتطلب عزم دوران كبير.
ثانياً ، هيكل محرك الكأس المجوف
2.1 الجزء الثابت
الجزء الثابت هو جزء ثابت من محرك الكأس المجوفة ، وعادة ما يكون مصنوع من صفائح الصلب السيليكون مغلفة لتشكيل مجموعة من الفتحات. يتم تضمين الملف في الفتحة لإنشاء مجال مغناطيسي دوار من خلال تيار متناوب. إن تصميم هيكل الجزء الثابت له تأثير كبير على أداء المحرك ، مثل كثافة التدفق المغناطيسي ، وتوزيع المجال المغناطيسي وما إلى ذلك.
2.2 الدوار
الدوار هو الجزء الدوار من محرك الكوب المجوف ، وعادة ما يكون مصنوعًا من مواد غير مغناطيسية ، مثل البلاستيك ، والسيراميك ، وما إلى ذلك. يمكن تثبيت المغناطيس الدائم داخل الدوار لإنشاء مجال مغناطيسي يتفاعل مع المجال المغناطيسي للمستاتف لتحقيق دوران المحرك.
2.3 تحمل
المحامل هي مكونات رئيسية تربط الجزء الثابت والدوار وتستخدم لدعم دوران الدوار. عادةً ما تستخدم Hollow Cup Motors محامل كروية عالية الدقة أو محامل كروية لتقليل الاحتكاك وارتداء وتحسين حياة المحرك واستقراره.
2.4 مستشعر
يتم استخدام أجهزة الاستشعار للكشف عن موضع وسرعة الدوار من أجل التحكم في تشغيل المحرك. عادةً ما تستخدم محركات الكأس المجوفة أجهزة استشعار القاعة أو أجهزة استشعار كهروضوئية أو أجهزة استشعار مغناطيسية. دقة وسرعة الاستجابة للمستشعر لها تأثير كبير على أداء المحرك.
ثالثًا ، مبدأ العمل لمحرك كأس هولو
3.1 توليد المجال المغناطيسي
عند التناوب على التيار يمر عبر لفائف الجزء الثابت ، فإنه يخلق مجالًا مغناطيسيًا دوارًا في الجزء الثابت. يمر هذا المجال المغناطيسي عبر الجزء المجوف من الدوار ويتفاعل مع المغناطيس الدائم داخل الدوار.
3.2 توليد عزم الدوران
بسبب تفاعل المجال المغناطيسي ، يتعرض الدوار للحظة التي تجعله يبدأ الغزل. يرتبط حجم هذا العزم بقوة المجال المغناطيسي ، وعدد الأعمدة المغناطيسية للدوار وتيار المحرك.
3.3 السيطرة على عزم الدوران
عن طريق تغيير تيار ملف الجزء الثابت ، يمكن التحكم في قوة المجال المغناطيسي واتجاهه ، وبالتالي تحقيق التحكم الدقيق لعزم الدوران. تسمى طريقة التحكم هذه التحكم في المتجه ، والتي يمكن أن تحقق تشغيلًا فعالًا والتحكم الدقيق للمحرك.
3.4 وظائف المستشعر
يكتشف المستشعر موضع وسرعة الدوار ويغذي المعلومات مرة أخرى إلى وحدة التحكم. وفقًا لهذه المعلومات ، تقوم وحدة التحكم بضبط تيار ملف الجزء الثابت لتحقيق تحكم دقيق للمحرك.
أربعة ، خصائص محرك الكأس المجوفة
4.1 الحجم الصغير والوزن الخفيف
نظرًا للهيكل المجوف للدوار ، فإن محرك الكوب المجوف يحتوي على حجم أصغر ووزن أخف ، وهو مناسب للتطبيقات ذات المتطلبات الصارمة للمساحة والوزن.
4.2 الاستجابة السريعة والكفاءة العالية
القصور الذاتي الدوار لمحرك الكوب المجوف صغير ، والذي يمكن أن يحقق بدءًا سريعًا وتوقف ، وله سرعة استجابة عالية. في الوقت نفسه ، نظرًا لأن فقدان التدفق بين الدوار والثابت صغير ، فإن كفاءة المحرك مرتفعة.
4.3 أداء تبديد الحرارة الجيد
هناك فجوة هوائية كبيرة بين الدوار وجد محرك الكوب المجوف ، والذي يفضي إلى تبديد الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد المادة غير المغناطيسية في الدوار أيضًا على تقليل فقدان الحرارة وتحسين أداء تبديد الحرارة.
4.4 ضوضاء منخفضة ، انخفاض الاهتزاز
نظرًا لعدم وجود اتصال بين الدوار وثاتة محرك الكأس المجوفة ، لا يوجد احتكاك وارتداء أثناء التشغيل ، لذلك يتمتع ضوضاء واهتزاز منخفضة.
خمسة ، حقل تطبيق محرك كوب جوفاء
5.1 روبوت
يحتوي Hollow Cup Motor على مزايا الحجم الصغير ، والوزن الخفيف ، والاستجابة السريعة ، وما إلى ذلك ، ويستخدم على نطاق واسع في مختلف الروبوتات ، مثل الروبوتات الصناعية ، روبوتات الخدمة ، الطائرات بدون طيار وما إلى ذلك.
5.2 الأجهزة الطبية
خصائص الدقة العالية والضوضاء المنخفضة لمحركات الكأس المجوفة تجعلها مثالية للأجهزة الطبية مثل الروبوتات الجراحية ، ومعدات الأسنان ، ومعدات التشخيص ، إلخ.
5.3 الأدوات الدقيقة
إن الدقة العالية والاستقرار لمحرك الكأس المجوفة تجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من الأدوات الدقيقة ، مثل الأدوات البصرية وأدوات قياس وأدوات تحليلية وما إلى ذلك.
5.4 الأجهزة المنزلية
إن خصائص الكفاءة العالية والضوضاء المنخفضة لمحركات الكأس المجوفة تجعلها تستخدم على نطاق واسع في الأجهزة المنزلية ، مثل المشجعين والمنظفات الفراغية والغسالات وما إلى ذلك.
