موتور فنجان توخالی چیست؟ فن آوری و کاربرد موتور Hollow Cup

حرکتی Hollow Cup  (موتور میکرو بی نظیر) یک موتور DC ویژه است. سنتی موتور DC به طور گسترده ای در تولید صنعتی ، لوازم خانگی ، حمل و نقل و سایر زمینه ها ، متشکل از دو قسمت اصلی استاتور و روتور ، مورد استفاده قرار می گیرد ، قسمت ثابت موتور DC استاتور نامیده می شود ، نقش اصلی استاتور تولید میدان مغناطیسی ، تشکیل دهنده قاب ، قطب اصلی مغناطیسی ، قطب Reversing ، بازپرداخت ، درپوش انتهایی ، بارینگ و دستگاه قلم مو است. مواد آهنربای استاتور معمولاً مورد استفاده شامل NDFEB ، کبالت ساماریوم ، کبالت آلومینیوم و فریت است. بخشی که در حین کار می چرخد ​​، روتور نامیده می شود و نقش اصلی آن تولید گشتاور الکترومغناطیسی و نیروی الکتروموتوری ناشی از آن است که قطب موتور DC برای تبدیل انرژی است ، بنابراین معمولاً آن را آرماتور نامیده می شود ، که از شافت چرخشی ، هسته آرماتور ، سیم پیچ آرماتور ، تجارت و طرفداران تشکیل شده است.

موتور فنجان توخالی با استفاده از یک روتور بدون هسته ، از شکل ساختاری موتور سنتی DC در ساختار می شکند و سیم پیچ آرماتور آن یک سیم پیچ فنجان توخالی است که از نظر شکل به یک فنجان آب شبیه است ، بنابراین به آن 'موتور فنجان توخالی' گفته می شود. موتور فنجان توخالی متعلق به DC ، مگنت دائمی ، Micro Motor Servo است. این ساختار روتور جدید باعث می شود که موتور توخالی فنجان دارای ویژگی های عالی زیر باشد: ① ویژگی های صرفه جویی در مصرف انرژی: طراحی بدون هسته از بین رفتن قدرت ناشی از تشکیل جریانهای ادی در هسته آهن به طور کامل از بین می رود و راندمان تبدیل انرژی بسیار زیاد است ، حداکثر راندمان به طور کلی بیش از 70 ٪ است و برخی از محصولات می توانند به بیش از 90 ٪ برسند (موتورهای هسته آهن به طور کلی 70 ٪). (2) ویژگی های کنترل: شروع سریع و ترمز ، پاسخ سریع ، زمان مکانیکی ثابت کمتر از 28 میلی ثانیه ، برخی از محصولات می توانند به کمتر از 10 میلی ثانیه برسند (موتورهای اصلی به طور کلی بیش از 100 میلی ثانیه هستند). سرعت را می توان به راحتی در حالت کار با سرعت بالا در منطقه عملیاتی توصیه شده تنظیم کرد. (3) ویژگی های کشیدن: ثبات عملکرد بسیار قابل اعتماد است ، نوسانات سرعت بسیار اندک است ، زیرا یک موتور میکرو ، نوسان سرعت آن به راحتی می تواند در 2 ٪ کنترل شود. ویژگی های سبک وزن: در مقایسه با همان موتور هسته قدرت ، وزن و حجم آن با 1/3-1/2 کاهش می یابد و چگالی انرژی بسیار بهبود می یابد. نشانگر اصلی موتور فنجان توخالی چگالی قدرت است ، یعنی نسبت توان خروجی به وزن یا حجم. روتور بدون هسته آهن جریان ادی را از بین می برد و از بین رفتن هیسترزیس در انتهای مولکولی و راندمان تبدیل انرژی را بهبود می بخشد. کاهش وزن و حجم در پایان مخرج.

برس یکی از مؤلفه های مهم موتور قلم مو ، مسئول انجام جریان بین قطعات چرخان و قطعات ثابت. از آنجا که بیشتر از گرافیت ساخته شده است ، به آن برس کربن نیز گفته می شود. در موتور معمولی DC ، برای چرخاندن روتور ، جهت جریان روتور باید در زمان واقعی تغییر یابد ، بنابراین نیاز به استفاده از تراکتور و برس کربن دارد. موتور بدون برس حالت جابجایی مکانیکی برس را لغو می کند ، بنابراین برای تکمیل رفت و آمد الکترونیکی ، موقعیت روتور باید تشخیص داده شود. دو روش مشترک برای به دست آوردن اطلاعات موقعیت روتور وجود دارد: (1) حالت کنترل بدون سنسور ، هنگامی که موتور در حال کار است ، موقعیت روتور با متغیر قابل اندازه گیری که توسط موتور تغذیه می شود تعیین می شود. حالت کنترل سنسور موقعیت ، موقعیت روتور موتور به طور مستقیم توسط سنسور موقعیت داخل موتور تشخیص داده می شود. سنسورهای موقعیتی که معمولاً استفاده می شود سنسورهای سالن ، رمزگذارهای فوتوالکتریک ، ترانسفورماتورهای چرخشی و غیره هستند. دقت تشخیص سنسور سالن زیاد نیست ، اما قیمت آن پایین است. رمزگذار فوتوالکتریک و تشخیص موقعیت ترانسفورماتور روتاری دقیق است و خطا کوچک است و به طور کلی برای سیستم های کنترل با کارایی بالا مانند کنترل جهت گیری میدان مغناطیسی و کنترل گشتاور مستقیم استفاده می شود.

موتور فنجان توخالی با توجه به ساختار خود را می توان به دو نوع برس و بدون برس تقسیم کرد. ① حرکتی فنجان توخالی برس (همچنین به عنوان موتور بدون برس DC ، روتور بدون هسته آهن شناخته می شود): استفاده از جابجایی برس مکانیکی ، به طور کلی توسط پوسته ، استاتور داخلی مواد مغناطیسی نرم ، استاتور آهنربای دائمی ، ترکیب آرماتور روتور فنجان توخالی. هنگامی که موتور برس فنجان توخالی انرژی می یابد ، سیم پیچ جریان دارد و گشتاور تولید می کند ، روتور شروع به چرخش می کند ، اگر روتور به یک زاویه خاص تبدیل شود ، برس از جابجایی مکانیکی برای تغییر جهت جریان استفاده می کند ، به طوری که جهت گشتاور خروجی بدون تغییر است. از آنجا که موتور برس Hollow Cup از Computation استفاده می کند ، اصطکاک نسبی خاصی در حین کار موتور وجود دارد که باعث ایجاد سر و صدا ، جرقه برقی و کاهش عمر موتور می شود. به طور کلی خانگی 'موتور توخالی' به طور کلی به موتور قلم مو اشاره دارد. ② حرکتی توخالی بدون برس بدون برس (همچنین به عنوان موتور بدون شکاف بدون برس DC ، استاتور بدون هسته آهن شناخته می شود): استفاده از تعدیل الکترونیکی ، به طور کلی توسط پوسته ، مواد مغناطیسی نرم ، مواد عایق و آرماتور فنجان توخالی متشکل از استاتور و روتور استیل مغناطیسی دائمی. موتور بدون برس فنجان توخالی با کنترل کنترل اجزای الکترونیکی ، سیم پیچ های مختلفی را به مدار وصل می کند تا به تأثیر معکوس برسد. این حالت جابجایی باعث می شود موتور بدون برس فنجان توخالی از ویژگی های راندمان بالا ، نوسانات کوچک گشتاور ، عمر بالا ، ساختار جمع و جور ، نگهداری آسان و غیره برخوردار باشد.

1.2 سد اصلی: فرآیند سیم پیچ

جریان فرآیند موتور فنجان توخالی پیچیده است و دشواری پردازش به مراتب بیشتر از موتور معمولی DC Slotted است. با استفاده از موتور بدون شکاف DC از فناوری Dingzhi (یعنی محصولات حرکتی توخالی آن) به عنوان نمونه ، از سیم پیچ سیم پیچ ، یاطاقان میانی ، ماندرل ، حلقه پشتیبانی و سایر نصب قطعات اصلی ، به نصب پوشش پشتی و خط جوشکاری صفحه مدار و غیره ، شامل تقریباً 30 فرآیند ، پیچیدگی بیشتر از موتورهای عادی DC Slotted است. تولید سیم پیچ باید فرایند سیم مینا را طی کند - سیم پیچ - شکل گیری گرمایش - سلب سیم ، اتصال سیم مشترک - نصب سیم پیچ و غیره.

در میان آنها ، تولید سیم پیچ یکی از فرآیندهای اصلی حرکات فنجان توخالی است. سیم پیچ های خود پشتیبانی بی پروا از سیم به اصطلاح مینای دندان ساخته شده اند که یک سیم مسی عایق با یک کت رنگ در قسمت بیرونی است. در فرآیند تولید ، رنگ سیمهای مجاور با استفاده از فشار و دما با هم ذوب می شود. پیوند مناسب (نوار یا فایبرگلاس) می تواند قدرت و پایداری شکل سیم پیچ را بیشتر بهبود بخشد ، که به ویژه در بارهای جریان بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

فناوری تولید سیم پیچ حرکتی Hollow Cup عمدتاً با توجه به روش تشکیل سیم پیچ به سه دسته تقسیم می شود: 1) سیم پیچ دستی. از طریق یک سری فرآیندهای پیچیده ، از جمله درج پین ، سیم پیچ دستی ، سیم کشی دستی و سایر مراحل تولید. 2) فناوری تولید سیم پیچ. فناوری تولید سیم پیچ تولید نیمه اتوماتیک است ، سیم مینای دندان برای اولین بار با یک سطح مقطع الماس به صورت متوالی به شافت اصلی زخم می شود و پس از رسیدن به طول مورد نیاز برداشته می شود و سپس در یک صفحه سیم صاف می شود و در نهایت صفحه سیم درون یک سیم پیچ به شکل فنجان پیچیده می شود. با استفاده از یک فنجان توخالی سیم پیچ به عنوان نمونه ، فرآیند تولید تقریباً به مراحل زیر تقسیم می شود: (1) سیم پیچ سیم پیچ سیم سیم شش ضلعی: در دستگاه سیم پیچ گروه سیم پیچ کار شده انجام می شود. ② سیم پیچ خالی سیم با دو قطعه نوار حساس به فشار شکل چسبانده می شود ، و می توان آن را صاف کرد. flattening: صفحه شکل در سیم پیچ خالی سیم قرار داده شده است ، و سیم پیچ مسطح می شود و سپس به دستگاه مسطح فرستاده می شود تا صاف شود و یک سیم صاف خالی شود. با یک اسکرابر بامبو شکل دهید. نوار اضافی را قطع کنید و تنها یک ضربه محکم و ناگهانی باقی بماند ، مانع باید در قسمت کمی بلند شده از رشته مسطح باقی بماند تا حلقه بتواند یک ردیف تشکیل دهد. ④ کویل: سیم صاف به داخل سیم پیچ دستگاه سیم پیچ فنجان توخالی تغذیه می شود ، به طوری که سیم خالی به انتهای وصل شده است و نوار روی سطح سر خالی سیم چسبانده می شود تا به سیم پیچ فنجان توخالی تبدیل شود. ⑤ پوشش اپوکسی روکش: پس از پوشش چسب اپوکسی ، آن را برای درمان و شکل دادن در فر قرار دهید. 3) یک فناوری تولید قالب. دستگاه سیم پیچ یک سیم مینا را مطابق قانون از طریق تجهیزات اتوماسیون به دوک نخ ریسی می کند و پس از سیم پیچ در یک فنجان ، سیم پیچ را خاموش می کند و در یک زمان تشکیل می شود و به چندین فرآیند مانند نورد و مسطح نیاز ندارد ، با درجه بالایی از اتوماسیون.

فرآیند سیم پیچ در خارج از کشور در اوایل توسعه یافت ، میزان اتوماسیون بالاتر از داخلی است. داخلی که عمدتا تولید سیم پیچ را اتخاذ می کند ، این روند پیچیده تر است ، شدت نیروی کار کارگران بزرگ است ، نمی تواند سیم پیچ را با قطر سیم ضخیم تر تکمیل کند و میزان قراضه زیاد است. کشورهای خارجی به طور عمده از فناوری تولید زخم یک بار ، درجه بالایی اتوماسیون ، راندمان تولید بالا ، دامنه قطر سیم پیچ ، کیفیت سیم پیچ خوب ، آرایش محکم ، انواع موتور ، عملکرد خوب استفاده می کنند. موتور فنجان توخالی را می توان با توجه به روش سیم پیچ به زخم مستقیم ، شکل زین و زخم تمایل تقسیم کرد. در سال 1958 ، Dr.FF Aulhaber (فون هابر) از آلمان فناوری سیم پیچ سیم پیچ شیب دار را توسعه داد و فناوری ثبت اختراع از سیم پیچ شیب دار روتور موتور فنجان Hollow Cup را در سال 1965 به دست آورد. آلمان ، سوئیس ، ژاپن و سایر توسعه موتور توخالی در اوایل ، در فرایند باد کردن تجربه غنی را تجربه کرده است. در میان سه موتور پیشرو در جام توخالی در جهان ، سوئیس ماکسون بیشتر از شکل زخم مستقیم و شکل زین استفاده می کند ، و Faulhaber و Portescap آلمانی که عمدتا از شکل زخم شیب دار استفاده می کنند. فرایند سیم پیچ زخم مستقیم پیچیده تر است ، و بیشتر برای سازه های سیم پیچ طولانی استفاده می شود ، که اغلب از سیم پیچ های متعدد ساخته شده است. شکل زین می تواند ضخامت سیم پیچ را کاهش دهد ، شکاف هوای مغناطیسی را به طور مؤثر بر روی موتور چگالی قدرت بالا کاهش دهد ، طول برش میدان مغناطیسی را افزایش داده و از مغناطیس استاتور استفاده بهتری کند. سیم پیچ مورب در اوایل توسعه یافته ، سیم پیچ نسبتاً ساده ، سیم کشی محکم ، مناسب برای تولید دسته بزرگ.

سیم پیچ مانع اصلی فنی موتور فنجان توخالی است. Link پیوند طراحی: سه فناوری اصلی در خارج از کشور که در دهه 1960 سرچشمه گرفته است ، موتور Hollow Cup Motor با تأخیر ، تحقیقات کمتر ، کمبود ترکیب درجه زیربخش مواد ، نوع فنجان روتور برای بهینه سازی موتور ، عدم طراحی سیستماتیک رو به جلو ، عدم نیاز سفارشی پیکربندی طرح درایو سیستم و قابلیت های طراحی محصول آغاز شد. ② پیوند پردازش: در مقایسه با موتور سنتی بدون برس ، موتور قلم مو ، موتور سروو ، ساختار موتور فنجان توخالی متعلق به ساختار شیار دندان است ، هیچ شیار ثابت وجود ندارد ، تمام سیم مینا به حالت تعلیق درآمده است ، هیچ پشتیبانی داخلی وجود ندارد ، در این فرآیند بسیار دشوار است و عملکرد اولیه کم است. از نظر دقت سیم پیچ ، نیازهای دقیق موتورهای جام توخالی بالاتر از موتورهای سنتی است. موتور فنجان توخالی از نظر اندازه کوچک است و تحمل خطا پایین تر از موتورهای آهنربای دائمی و موتورهای استپر است و دقت پردازش مستقیماً بر پایداری میدان مغناطیسی تأثیر می گذارد. تفاوت ضخامت سیم و چرخش سیم پیچ باعث می شود مقدار مقاومت در برابر سیم پیچ ، شروع جریان ، سرعت ثابت و سایر پارامترهای حرکتی تفاوت های زیادی داشته باشند. به همین دلیل ، تولید کنندگان داخلی نیاز به بهبود دقت ، عملکرد و اتوماسیون در پیوندهای تولید و پردازش دارند. در مقایسه با خارج از کشور ، چین از نظر تجهیزات سیم پیچ نیز نسبتاً ضعیف است. تجهیزات سیم پیچ را می توان به تجهیزات اتوماتیک و دستی غیر اتوماتیک تقسیم کرد. در مقایسه با خارج از کشور ، میزان اتوماسیون تجهیزات سیم پیچ در چین نسبتاً کم است. تولید کنندگان پیشرو در تجهیزات سیم پیچ شامل شهاب سنگ سوئیس ، شرکت Tanaka Seiki ، آموزشی ویبولیتین ژاپن و شرکت مهندسی مکانیک Hitote ، Ltd. شرکت های داخلی هنوز از نظر تجهیزات در وضعیت نسبتاً خالی قرار دارند و تجهیزات سیم پیچ ژاپنی بیشتری را خریداری می کنند که قیمت آن از صدها هزار تا میلیون ها دلار است. شرکت های نسبتاً نماینده در چین شامل فناوری Zhongspecial ، شرکت ماشین آلات الکترونیکی Dongguan Taili ، Ltd. ، Technology Qinlian ، Kunshan Cook و غیره است.

1.3 برنامه های پایین دست: ویژگی های موتور Hollow Cup سناریوی برنامه پایین دست را تعیین می کند

موتور توخالی فنجان متعلق به میکرو موتور است و مواد اولیه بالادست شبیه به مواد اولیه میکرو موتور از جمله مس ، فولاد ، فولاد مغناطیسی ، یاتاقان ها ، پلاستیک ها و غیره است. حرکات فنجان توخالی در ابتدا در سالهای اخیر در هوانوردی ، هوافضا ، نظامی و سایر صنایع برش مورد استفاده قرار می گرفت ، در سالهای اخیر ، کاربرد آن به تدریج از ابزارهای مربوط به صنایع مدنی ، از جمله Extricial Devices ، مانند Medical Devices ، مانند Medical Devices ، Extrision Medical ، از جمله Medical Devices ، از جمله Medical Devices ، Extrision Medicial ، از جمله Medical Devices ، مانند Electries Medicial ، Extrision ، مانند Electrise Medicial ، از جمله Medical Devices ، مانند Medical Device ، سناریوها

عملکرد متفاوت موتور Hollow Cup با کاربرد آن در زمینه های مختلف مطابقت دارد: 1) ویژگی های اندازه کوچک ، وزن سبک و نسبت قدرت بزرگ به حجم آن را برای مناطقی که دارای نیازهای با وزن بالا هستند ، مانند انواع مختلف هواپیما و غیره مناسب است ، که می تواند وزن هواپیما را به حداقل برساند. همچنین در محصولات الکترونیکی مختلف مصرفی مانند مسواک برقی و فن های برقی قابل حمل بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. 2) ویژگی های شروع و ترمز سریع و پاسخ بسیار سریع ، آن را برای مناطقی که نیاز به دستیابی به کنترل خودکار سریع دارند ، مانند تنظیم جهت موشک با نیازهای عملکرد کنترل بالا ، پیگیری درایو نوری با سرعت بالا ، تجهیزات بسیار حساس ، روبات های صنعتی و غیره ، مناسب است.

ربات Humanoid یک اقیانوس آبی جدید از کاربردهای موتور Hollow Cup را باز می کند. طبق آخرین توسعه Optimus ، یک ربات انسان دوستانه که توسط تسلا منتشر شد ، هر دست شامل شش درایو و 11 درجه آزادی ، دو درایو برای انگشت شست و یک درایو برای هر چهار انگشت دیگر است و دست می تواند تا 20 پوند حمل کند. ماژول مفصل دستی عمدتا از موتور فنجان توخالی ، کاهش دهنده سیاره ای دقیق ، پیچ توپ و سنسور تشکیل شده است. موتور Hollow Cup به انگشت امکان جابجایی را می دهد ، گیربکس سیاره ای دقیق به Manipulator امکان می دهد تا با دقت بیشتری موقعیت پیدا کند و از انعطاف پذیرتر استفاده کند ، رمزگذار بازخورد موقعیت با دقت بالا و بازخورد سرعت دست را فراهم می کند ، و سنسور این روبات را قادر می سازد تا عملکرد ادراکی مانند انسان و توانایی واکنش را داشته باشد. به گفته ماسک ، تعداد روبات های انسان دوستانه در آینده از تعداد انسان ها فراتر خواهد رفت و انتظار می رود در دراز مدت به 100 میلیارد واحد برسد. موتور Hollow Cup Motor راه حل فنی اصلی دست ربات با اطمینان بالا است. روبات های انسان دوستانه از 6 موتور توخالی در هر دست استفاده می کنند ، با توجه به وضعیت نهایی ، انتظار می رود روبات های انسان دوستانه به سطح یک میلیارد واحد برسند ، در صورت تولید انبوه روبات های انسان دوستانه ، رشد درآمد شرکت های مربوط به موتور را به خود جلب می کنند.