Hollow Cup Motor (Micro Coreless Motor) er en speciel DC -motor. Traditionel DC -motor er vidt brugt i industriel produktion, husholdningsapparater, transport og andre felter, der består af to kerne -dele af statoren og rotoren, den stationære del af DC -motoren kaldes statoren, statorens vigtigste rolle er at generere et magnetfelt, sammensat af rammen, hovedmagnetisk pol, reversering af stang, endehætte, bære og børsteanordning. Almindeligt anvendte statormagnetmaterialer inkluderer NDFEB, Samarium Cobalt, Aluminium Nickel Cobalt og Ferrit. Den del, der roterer under drift, kaldes rotoren, og dens vigtigste rolle er at producere elektromagnetisk drejningsmoment og induceret elektromotorisk kraft, som er knudepunktet for DC -motor til energikonvertering, så det kaldes normalt ankeret, der er sammensat af roterende skaft, anker kerne, ankersvikling, kommutator og fan.
Den hule cupmotor bryder gennem den strukturelle form af den traditionelle DC-motor i struktur, ved hjælp af en ikke-kerne-rotor, og dens ankervikling er en hul kopspole, der ligner en form som en vandkop, så den kaldes 'Hollow Cup Motor '. Hollow Cup -motor hører til DC, permanent magnet, servomikrototor. Denne nye rotorstruktur får den hule cupmotor til at have følgende fremragende egenskaber: ① Energibesparende egenskaber: kernefrit design eliminerer effekttabet forårsaget af dannelsen af hvirvelstrømme i jernkernen, og energikonverteringseffektiviteten er meget høj, den maksimale effektivitet er generelt mere end 70%, og nogle produkter kan nå mere end 90%(jerncore-motorer er generelt 70%); (2) Kontrolegenskaber: Hurtig start og bremsning, hurtig respons, mekanisk tidskonstant mindre end 28 millisekunder, nogle produkter kan nå mindre end 10 millisekunder (kernemotorer er generelt mere end 100 millisekunder); Hastigheden kan let justeres følsomt under den høje hastighedskørsel i det anbefalede driftsområde; (3) Trækegenskaber: Betjeningstabiliteten er meget pålidelig, svingningen af hastighed er meget lille, da en mikrototor, dens hastighedsvingning kan let kontrolleres inden for 2%; ④ Letvægtsegenskaber: Sammenlignet med den samme effektkernemotor reduceres dens vægt og volumen med 1/3-1/2, og energitætheden forbedres kraftigt. Kerneindikatoren for den hule kopmotor er effekttætheden, det vil sige forholdet mellem udgangseffekten og vægten eller volumenet. Rotoren uden jernkerne eliminerer hvirvelstrøm og hysteresetab ved den molekylære ende og forbedrer energikonverteringseffektiviteten. Nedsat vægt og volumen ved denominatorenden.
Børsten er en vigtig komponent i Børstet motor , der er ansvarlig for at lede strømmen mellem de roterende dele og de stationære dele. Fordi det er mere lavet af grafit, kaldes det også carbonbørste. I den almindelige DC -motor skal rotorens roterende retning for at holde rotoren roterende ændret i realtid, så kommutatoren og kulstofbørsten skal bruges. Den børsteløse motor annullerer den mekaniske børste -pendlingstilstand, så rotorpositionen skal detekteres for at afslutte den elektroniske pendling. Der er to almindelige måder at få information om rotorposition: (1) sensorfri kontroltilstand, når motoren kører, bestemmes rotorpositionen af den målbare variabel, der fodres tilbage af motoren; Positionssensorstyringstilstand, den motoriske rotorposition detekteres direkte af positionssensoren inde i motoren. Almindelige anvendte positionssensorer er hallsensorer, fotoelektriske kodere, roterende transformere og så videre. Hall -sensordetektionsnøjagtighed er ikke høj, men prisen er lav; Den fotoelektriske koder- og roterende transformerpositionsdetektion er nøjagtig, og fejlen er lille, og de bruges generelt til højtydende kontrolsystemer, såsom magnetisk feltorienteringskontrol og direkte drejningsmomentkontrol.
Hule kopmotor i henhold til dens struktur kan opdeles i børste og børsteløse to slags. ① Børstet hule kopmotor (også kendt som DC børstet coreless -motor, rotor uden jernkerne): Brug af mekanisk børste -kommutator, generelt af skallen, blødt magnetisk materiale indre stator, permanent magnetstator, hul cup rotorankersammensætning. Når den hule kopbørstemotor er energisk, har viklingen strøm gennem, der genererer drejningsmoment, rotoren begynder at rotere, hvis rotoren drejer til en bestemt vinkel, bruger børsten den mekaniske kommutator til at ændre strømningsretningen, så outputmomentretningen er uændret, rotoren fortsætter med at rotere. Fordi den hule cupbørstemotor bruger børste -pendlingen, er der en vis relativ friktion under driften af motoren, der producerer støj, elektrisk gnist og reducerer motorens levetid. Generelt henviser indenlandske 'hule cupmotor ' generelt til børstemotor; ② Børsteløs hule kopmotor (også kendt som DC børsteløs slotløs motor, stator uden jernkerne): Brug af elektronisk pendling, generelt af skallen, bløde magnetiske materialer, isolerende materialer og hul cup -anker sammensat af statoren og permanent magnetisk stålrotor. Den hule cup børsteløse motor forbinder forskellige viklinger til kredsløbet ved at kontrollere on-off af elektroniske komponenter for at opnå effekten af at vende. Denne pendlingstilstand får den hule cup børsteløse motor til at have egenskaberne ved høj effektivitet, små drejningsmomentsvingninger, høj levetid, kompakt struktur, let vedligeholdelse og så videre.
1.2. Kernebarriere: Viklingsproces
Processen for hule kopmotor er kompleks, og behandlingsproblemet er langt mere end den for almindelig DC -spaltet motor. At tage DC -slotfri motor inden for Dingzhi -teknologi (det vil sige dens hule cup -motorprodukter) som et eksempel fra den forreste spiralvikling, mellemleje, dorn, supportring og andre kerne dele installation, til bagdækningsinstallations- og kredsløbskortsvejselinjen osv., Der involverer næsten 30 processer, er kompleksiteten langt mere end almindelige DC -slottetmotorer. Spiralproduktion skal gennemgå processen med emaljeret ledning - vikling - opvarmningsformning - ledningsstripping, forbinde den fælles ledning - spiralinstallation og så videre.
Blandt dem er spiralproduktion en af kerneprocesserne for Hollow Cup Motor. Koreless selvforsørgende viklinger er lavet af såkaldt emaljeret ledning, som er en isoleret kobbertråd med et lag maling på ydersiden. I fremstillingsprocessen smeltes malingen af tilstødende ledninger sammen ved anvendelse af tryk og temperatur. Korrekt binding (bånd eller glasfiber) kan forbedre styrken og forme stabiliteten af viklingen, hvilket er især vigtigt under høje strømbelastninger.
Produktionsteknologien af Hollow Cup Motor Coil er hovedsageligt opdelt i tre kategorier i henhold til formningsmetoden til spole: 1) Manuel vikling. Gennem en række komplekse processer, herunder pin -indsættelse, manuel vikling, manuel ledning og andre trin at producere. 2) Winding Production Technology. Den snoede produktionsteknologi er halvautomatisk produktion, den emaljerede ledning er først sekventielt såret på hovedakslen med et diamantformet tværsnit, og den fjernes efter at have nået den krævede længde og derefter fladet ind i en trådplade, og til sidst vikles trådpladen i en kopformet spiral. Ved at tage en snoet hul kop som et eksempel kan fremstillingsprocessen groft opdeles i følgende trin: (1) vikling af hexagonal trådbilletspole: den udføres på den skrå snoede gruppeviklingsmaskine; ② Tråden tomme spole indsættes med to stykker formet trykfølsomt tape, der dæmpes for at blive fladet; ③ Fladning: Formpladen indsættes i trådtommen spole, og spolen er fladet og sendes derefter til udflademaskinen for at flade og blive en flad tråd tom. Form med en bambusskraber. Skær overskydende bånd af, hvilket kun efterlader en hitch. ④ Spole: Den flade ledning blankt føres ind i spolen på den hule kopspole -maskine, så ledningen er forbundet til slutningen, og båndet indsættes på overfladen af trådtemet hoved for at blive den hule kopspole; ⑤ Belægning af epoxyformning: Efter belægning af epoxy -klæbemiddel skal du lægge det i ovnen til hærdning og formning. 3) Én støbning af produktionsteknologi. Den snoede maskine vinder en emaljeret ledning til en spindel i henhold til loven gennem automatiseringsudstyret og tager spolen af efter at have snoet sig ind i en kop, dannet ad gangen og kræver ikke flere processer såsom rullende og udfladning med en høj grad af automatisering.
Oversøisk viklingsproces udviklet tidligt, graden af automatisering er højere end indenlandsk. Den indenlandske vedtager hovedsageligt viklingsproduktion, processen er mere kompliceret, arbejdstageres arbejdintensitet er stor, kan ikke fuldføre spolen med tykkere tråddiameter, og skrothastigheden er høj. Udenlandske lande bruger hovedsageligt engangs sårproduktionsteknologi, høj grad af automatisering, høj produktionseffektivitet, spiraldiameterområde, god spiralkvalitet, stramt arrangement, motortyper, god ydelse. Den hule kopmotor kan opdeles i lige sår, sadelform og skråt sår i henhold til viklingsmetoden. I 1958 udviklede Dr.ff Aulhaber (von Haber) fra Tyskland den skrå snoede spiralviklingsteknologi og opnåede patentteknologien for den skrå snoede vikling af rotorspolen i den hule cupmotor i 1965. Tyskland, Schweiz, Japan og andre hule cupmotorudvikling tidligere i den viklingsproces har akkumuleret rig oplevelse. Blandt de tre førende hule kopmotorer i verden bruger schweiziske Maxon for det meste lige sårform og sadelform, og tysk Faulhaber og schweizisk Portescap bruger for det meste skråt sårform. Processen med lige svulmet vikling er mere kompliceret, og den bruges mest til lange snoede strukturer, ofte lavet af flere viklinger. Sadelform kan reducere spiraltykkelsen, reducere magnetisk luftgap effektivt på motoren med høj effektdensitet, øge længden af skæremagnetfeltet og gøre bedre brug af statormagnetisme; Skråt vikling udviklede tidligere, relativt enkel vikling, stramme ledninger, egnet til stor batchproduktion.
Vikling er den grundlæggende tekniske barriere for Hollow Cup Motor. ① Designlink: Oversøisk tre hovedteknologi stammer fra 1960'erne, den indenlandske hule cupmotor startede sent, mindre forskning, mangel på kombination af materiales underafdelingskvalitet, rotor cup -type for at optimere motoren, mangel på systematisk fremadrettet design, mangel på tilpassede krav til systemdrevsskema -konfiguration og produktdesignkapaciteter; ② Forarbejdningslink: Sammenlignet med den traditionelle børsteløse motor, børstemotor, servomotor, hører strukturen af den hule kopmotor til den tandløse rillestruktur, der er ingen fast rille, al emaljeret ledning er suspenderet vikling, der er ingen intern støtte, det er meget vanskeligt i processen, og det tidlige udbytte er lavt. Med hensyn til viklingsnøjagtighed er præcisionskravene til hule cupmotorer højere end for traditionelle motorer. Selve Hollow Cup -motoren er lille i størrelse, og tolerancen for fejl er lavere end for almindelige permanente magnetmotorer og steppermotorer, og behandlingsnøjagtigheden påvirker magnetfeltets stabilitet. Forskellen i trådtykkelse og viklingsvendinger gør den viklede modstandsværdi, startende strøm, hastighedskonstant og andre motorparametre har store forskelle. På grund af dette er indenlandske producenter nødt til at forbedre præcisionen, udbyttet og automatiseringen i produktions- og behandlingsforbindelserne. Sammenlignet med oversøisk er Kina også relativt svag med hensyn til viklingsudstyr. Viklingsudstyr kan opdeles i automatisk og manuelt ikke-automatisk udstyr. Sammenlignet med i udlandet er graden af automatisering af viklingsudstyr i Kina relativt lav. Verdens førende producenter af viklingsudstyr inkluderer Meteor of Schweiz, Tanaka Seiki Co., Ltd. fra Japan, og Hitote Mechanical Engineering Co., Ltd. Indenlandske virksomheder er stadig i en relativt ledig tilstand med hensyn til udstyr, og de køber mere japansk viklingsudstyr med priser, der spænder fra hundreder af tusinder til millioner. De relativt repræsentative virksomheder i Kina inkluderer Zhongspecial Technology, Dongguan Taili Electronic Machinery Co., Ltd., Qinlian Technology, Kunshan Cook og så videre.
1.3 Downstream -applikationer: Egenskaberne ved Hollow Cup -motoren bestemmer nedstrøms applikationsscenarie
Den hule cupmotor hører til mikrototoren, og opstrøms råmaterialer ligner råmaterialer i mikromotoren, herunder kobber, stål, magnetisk stål, lejer, plast osv. Hule cupmotor blev oprindeligt anvendt i luftfart, luftfart, militære og andre banebrydende industrier, i de seneste år, dens anvendelse gradvist udvidet til civile industrier, såsom medicinske enheder, forbrugerelektronik, elværktøjer, i industri, industri, industri, industri, og industri, og industri, og industri, og industri, og industri, og industri, og industri, udvides til civile industrier, medicin Andre scenarier.
Den forskellige ydelse af den hule cupmotor svarer til dens anvendelse på forskellige felter: 1) Egenskaberne ved lille størrelse, let vægt og stor effekt og volumenforhold gør den velegnet til områder med høje vægtkrav, såsom forskellige typer fly osv., Som kan minimere flyets vægt; Det er også vidt brugt i forskellige forbrugerelektroniske produkter, såsom elektriske tandbørster og bærbare elektriske fans. 2) Egenskaberne ved hurtig start og bremsning og ekstremt hurtig respons gør det velegnet til områder, der har brug for at opnå hurtig automatisk kontrol, såsom missilretningstilpasning med høje kontrolpræstationskrav, optisk drivning af høj hastighed, meget følsomt udstyr, industrielle robotter osv. 3) Egenskaber ved høje energi-konverteringseffektivitet og langvarig køretid gør det egnet til alle slags felter, der kræver energibesparende og batteriliv, sådanne bærbare instrumenter og feltudstyr.
Humanoid Robot åbner et nyt blåt hav af Hollow Cup Motor Applications. I henhold til den seneste udvikling af Optimus, en humanoid robot frigivet af Tesla, inkluderer hver hånd seks drev og 11 frihedsgrader, to drev til tommelfingeren og et drev for hver af de andre fire fingre, og hånden kan bære op til 20 pund. Håndforbindelsesmodulet er hovedsageligt sammensat af hule cupmotor, præcisionsplanetarisk reduktion, kugleskrue og sensor. Den hule cupmotor gør det muligt for fingeren at have evnen til at bevæge sig, den præcisionsplanetariske gearkasse gør det muligt for manipulatoren at placere mere præcist og bruge mere fleksibel, koderen giver feedback med høj præcision og hastighedsfeedback af hånden, og sensoren gør det muligt for roboten at have menneskelig lignende perceptuel funktion og reaktionsevne. Ifølge Musk vil antallet af humanoide robotter i fremtiden overstige antallet af mennesker, og det forventes at nå niveauet på 100 milliarder enheder på lang sigt. Hollow Cup Motor er den mainstream tekniske løsning af robothånd med høj sikkerhed. Humanoide robotter bruger 6 hule kopmotorer pr. Hånd, i betragtning af slutsituationen forventes humanoidrobotter at nå niveauet på en milliard enheder, hvis masseproduktionen af humanoidrobotter, der landing, vil trække Hollow Cup Motor -relaterede virksomheder om indtægtsvækst.
