Hollow cup -moottori (Micro coreless -moottori) on erityinen tasavirtamoottori. Perinteinen Tasavirtamoottoria käytetään laajalti teollisessa tuotannossa, kodinkoneissa, kuljetuksissa ja muilla aloilla, se koostuu kahdesta staattorin ja roottorin ydinosasta, tasavirtamoottorin kiinteää osaa kutsutaan staattoriksi, staattorin päätehtävänä on luoda magneettikenttä, joka koostuu rungosta, päämagneettinapasta, kääntönapasta, päätykappaleesta, laakerista ja harjalaitteesta. Yleisesti käytettyjä staattorimagneettimateriaaleja ovat Ndfeb, Samarium-koboltti, alumiininikkelikoboltti ja ferriitti. Käytön aikana pyörivää osaa kutsutaan roottoriksi, ja sen päätehtävänä on tuottaa sähkömagneettista vääntömomenttia ja indusoitua sähkömoottorivoimaa, joka on DC-moottorin napa energian muuntamiseksi, joten sitä kutsutaan yleensä ankkuriksi, joka koostuu pyörivästä akselista, ankkuriytimestä, ankkurikäämyksestä, kommutaattorista ja tuulettimesta.
Onttokuppimoottori murtaa rakenteeltaan perinteisen tasavirtamoottorin rakenteellisen muodon käyttämällä ytimetöntä roottoria, ja sen ankkurikäämitys on ontto kuppikäämi, joka on muodoltaan samanlainen kuin vesikuppi, joten sitä kutsutaan 'onttokuppimoottoriksi'. Onttokuppimoottori kuuluu tasavirtaan, kestomagneetti, servo-mikromoottori. Tämän uuden roottorirakenteen ansiosta onttokuppimoottorilla on seuraavat erinomaiset ominaisuudet: ① Energiaa säästävät ominaisuudet: ytimetön muotoilu eliminoi täysin tehohäviön, joka johtuu pyörrevirtojen muodostumisesta rautasydämessä, ja energian muunnosteho on erittäin korkea, maksimihyötysuhde on yleensä yli 70%, ja jotkut tuotteet voivat saavuttaa yli 90% (rautaydinmoottorit 70%); (2) Ohjausominaisuudet: nopea käynnistys ja jarrutus, nopea vaste, mekaaninen aikavakio alle 28 millisekuntia, jotkut tuotteet voivat saavuttaa alle 10 millisekuntia (ydinmoottorit ovat yleensä yli 100 millisekuntia); Nopeutta voidaan helposti säätää herkästi suuren nopeuden ajon aikana suositellulla käyttöalueella; (3) Vetoominaisuudet: Toiminnan vakaus on erittäin luotettava, nopeuden vaihtelu on hyvin pieni, mikromoottorina sen nopeuden vaihtelua voidaan helposti hallita 2 prosentin sisällä; ④ Kevyet ominaisuudet: verrattuna samaan ydinmoottoriin, sen paino ja tilavuus vähenevät 1/3-1/2 ja energiatiheys paranee huomattavasti. Onttokuppimoottorin ydinosoitin on tehotiheys, eli lähtötehon suhde painoon tai tilavuuteen. Roottori ilman rautasydämistä eliminoi pyörrevirran ja hystereesihäviön molekyylipäässä ja parantaa energian muunnostehokkuutta. Pienempi paino ja tilavuus nimittäjäpäässä.
Harja on tärkeä osa harjattu moottori , joka vastaa virran johtamisesta pyörivien osien ja kiinteiden osien välillä. Koska se on enemmän valmistettu grafiitista, sitä kutsutaan myös hiiliharjaksi. Tavallisessa tasavirtamoottorissa roottorin pyörimisen pitämiseksi roottorin virran suuntaa on muutettava reaaliajassa, joten kommutaattoria ja hiiliharjaa on käytettävä. Harjaton moottori peruuttaa mekaanisen harjan kommutointitilan, joten roottorin asento on tunnistettava elektronisen kommutoinnin suorittamiseksi loppuun. On olemassa kaksi yleistä tapaa saada roottorin asentotietoa: (1) anturiton ohjaustila, kun moottori on käynnissä, roottorin asento määräytyy moottorin takaisin syöttämän mitattavan suuren mukaan; Asentoanturin ohjaustila, moottorin roottorin asento havaitaan suoraan moottorin sisällä olevalla asentoanturilla. Yleisesti käytettyjä asentoantureita ovat Hall-anturit, valosähköiset kooderit, pyörivät muuntajat ja niin edelleen. Hall-anturin tunnistustarkkuus ei ole korkea, mutta hinta on alhainen; Valosähköisen kooderin ja pyörivän muuntajan asennon tunnistus on tarkka ja virhe on pieni, ja niitä käytetään yleensä korkean suorituskyvyn ohjausjärjestelmissä, kuten magneettikentän suuntasäädössä ja suorassa vääntömomentin ohjauksessa.
Ontto kuppimoottori sen rakenteen mukaan voidaan jakaa kahteen harjattomaan ja harjattomaan. ① Harjattu onttokuppimoottori (tunnetaan myös nimellä DC-harjattu ytimetön moottori, roottori ilman rautasydämistä): Mekaanisen harjakommutaattorin käyttö, yleensä kuoren, pehmeän magneettisen materiaalin sisästaattorin, kestomagneettistaattorin, onton kupin roottorin ankkurikoostumus. Kun onttokuppiharjan moottori on päällä, käämissä on virtaa, joka tuottaa vääntömomenttia, roottori alkaa pyöriä, jos roottori kääntyy tiettyyn kulmaan, harja muuttaa virran suuntaa mekaanisen kommutaattorin avulla siten, että lähtömomentin suunta pysyy muuttumattomana, roottori jatkaa pyörimistä. Koska onttokuppiharjamoottori käyttää harjakommutaatiota, moottorin toiminnan aikana on tietty suhteellinen kitka, joka tuottaa melua, sähkökipinää ja lyhentää moottorin käyttöikää. Yleensä kotimainen 'ontto kuppimoottori' viittaa yleensä harjamoottoriin; ② Harjaton onttokuppimoottori (tunnetaan myös nimellä DC-harjaton uraton moottori, staattori ilman rautasydämistä) : Elektronisen kommutoinnin käyttö, yleensä kuoren, pehmeiden magneettisten materiaalien, eristysmateriaalien ja onton kupin ankkuri, joka koostuu staattorista ja kestomagneettisesta teräsroottorista. Onttokuppiharjaton moottori yhdistää eri käämit piiriin ohjaamalla elektronisten komponenttien päälle-poiskytkentää peruutuksen vaikutuksen saavuttamiseksi. Tämän kommutointitilan ansiosta onttokuppiharjattomalla moottorilla on korkea hyötysuhde, pieni vääntömomentin vaihtelu, pitkä käyttöikä, kompakti rakenne, helppo huolto ja niin edelleen.
1.2. Ydinsulku: käämitysprosessi
Onttokuppimoottorin prosessivirtaus on monimutkainen, ja käsittelyvaikeus on paljon suurempi kuin tavallisen tasavirtamoottorin. Kun otetaan esimerkiksi Dingzhi Technologyn DC-aukoton moottori (eli sen onttokuppimoottorituotteet) etukelan käämitystä, keskilaakerista, tuurnasta, tukirenkaasta ja muiden ydinosien asennuksesta takakannen asennukseen ja piirilevyn hitsauslinjaan jne., joihin liittyy lähes 30 prosessia, monimutkaisuus on paljon enemmän kuin tavallisia DC-uramoottoreita. Kelojen valmistuksessa on käytävä läpi emaloitu lanka - käämitys - lämmitysmuotoilu - langan kuoriminen, yhteisen langan kytkeminen - kelan asennus ja niin edelleen.
Niistä kelojen valmistus on yksi onttokuppimoottorin ydinprosesseista. Sydämettömät itsekantavat käämit valmistetaan ns. emaloidusta langasta, joka on eristetty kuparilanka, jonka ulkopuolella on maalikerros. Valmistusprosessissa vierekkäisten lankojen maali sulatetaan yhteen käyttämällä painetta ja lämpötilaa. Oikea liimaus (teippi tai lasikuitu) voi edelleen parantaa käämin lujuutta ja muodon pysyvyyttä, mikä on erityisen tärkeää suurilla virtakuormilla.
Onttokuppimoottorikelan tuotantotekniikka jaetaan pääasiassa kolmeen luokkaan kelan muodostusmenetelmän mukaan: 1) manuaalinen käämitys. Useiden monimutkaisten prosessien kautta, mukaan lukien tappien asettaminen, manuaalinen käämitys, manuaalinen johdotus ja muut tuotantovaiheet. 2) Käämin tuotantotekniikka. Käämityksen valmistustekniikka on puoliautomaattista tuotantoa, emaloitu lanka kelataan ensin peräkkäin pääakseliin timantinmuotoisella poikkileikkauksella, ja se poistetaan vaaditun pituuden saavuttamisen jälkeen ja litistetään sitten lankalevyksi ja lopuksi lankalevy kelataan kupin muotoiseen kelaan. Otetaan esimerkkinä käämittävä ontto kuppi, valmistusprosessi voidaan karkeasti jakaa seuraaviin vaiheisiin: (1) Kuusikulmaisen lanka-aihion käämitys: se suoritetaan kaltevassa käämitysryhmäkäämikoneessa; ② Lanka-aihion kela liimataan kahdella muotoillun paineherkän teipillä, jotka puretaan muotista litistettäväksi; ③ Tasoitus: muotolevy työnnetään lanka-aihion kelaan, kela litistetään ja lähetetään sitten tasoituskoneeseen litistämään ja siitä tulee litteä lanka-aihio. Muotoile bambukaavinta. Leikkaa ylimääräinen teippi pois jättäen vain yksi vetokoukku, vetokoukku tulee jättää litteän säikeen hieman kohotetulle puolelle, jotta kela voi muodostaa rivin; ④ Kela: litteä lanka-aihio syötetään onton kupin kelakoneen kelaan niin, että lanka-aihio on kytketty päähän ja teippi liitetään lanka-aihion pään pinnalle, jotta siitä tulee ontto kuppikela; ⑤ Pinnoitus epoksimuotoilu: Epoksiliiman pinnoittamisen jälkeen laita se uuniin kovettumista ja muotoilua varten. 3) Yksi muovaustekniikka. Rullauskone kelaa emaloidun langan karalle lain mukaan automaatiolaitteiston läpi ja irtoaa kelan kupiksi käämityksen jälkeen, muodostaen kerrallaan, eikä vaadi useita prosesseja, kuten valssausta ja tasoitusta, korkealla automaatioasteella.
Ulkomailla käämitysprosessi kehitettiin aikaisin, automaatioaste on korkeampi kuin kotimainen. Kotimainen käyttää pääasiassa käämitystä, prosessi on monimutkaisempi, työntekijöiden työvoimaintensiteetti on suuri, kelaa ei voi täydentää paksummalla langanhalkaisijalla ja romun määrä on korkea. Ulkomailla käytetään pääasiassa kertakäyttöistä haavatuotantotekniikkaa, korkeaa automaatioastetta, korkeaa tuotantotehokkuutta, kelan halkaisija-aluetta, hyvää kelan laatua, tiukkaa järjestelyä, moottorityyppejä, hyvää suorituskykyä. Ontto kuppimoottori voidaan jakaa suoraan kierrettyyn, satulan muotoon ja kaltevaan käämitykseen käämitysmenetelmän mukaan. Vuonna 1958 saksalainen Dr.FF aulhaber (von Haber) kehitti vinon käämin käämitysteknologian ja sai patentoidun tekniikan onttokuppimoottorin roottorikäämin vinoon käämitykseen vuonna 1965. Saksassa, Sveitsissä, Japanissa ja muissa onttokuppimoottorien kehittämisessä on kertynyt runsaasti kokemusta käämitysprosessista. Maailman kolmen johtavan onttokuppimoottorin joukossa sveitsiläinen Maxon käyttää enimmäkseen suoraa haavamuotoa ja satulan muotoa, ja saksalaiset Faulhaber ja Swiss Portescap käyttävät enimmäkseen kaltevaa haavamuotoa. Suorakäämitysprosessi on monimutkaisempi, ja sitä käytetään enimmäkseen pitkissä käämitysrakenteissa, jotka on usein tehty useista käämeistä. Satulan muoto voi vähentää kelan paksuutta, vähentää tehokkaasti magneettista ilmaväliä suuren tehotiheyden moottorissa, pidentää leikkaavan magneettikentän pituutta ja hyödyntää paremmin staattorin magnetismia; Aikaisemmin kehitetty vino käämitys, suhteellisen yksinkertainen käämitys, tiukka johdotus, soveltuu suuriin erätuotantoon.
Käämitys on onton kupin moottorin tekninen ydin. ① Suunnittelulinkki: ulkomaiset kolme päätekniikkaa syntyivät 1960-luvulla, kotimainen onttokuppimoottori aloitettiin myöhään, vähemmän tutkimusta, materiaalien alajaon yhdistelmän puute, roottorikuppityyppi moottorin optimoimiseksi, järjestelmällisen eteenpäin suuntautuvan suunnittelun puute, räätälöityjen vaatimusten puute järjestelmän käyttöjärjestelmän kokoonpanolle ja tuotesuunnittelun ominaisuuksille; ② Käsittelylinkki: Verrattuna perinteiseen harjattomaan moottoriin, harjamoottoriin, servomoottoriin, onttokuppimoottorin rakenne kuuluu hampaattomaan urarakenteeseen, siinä ei ole kiinteää uraa, kaikki emaloitu lanka on ripustettu käämitys, ei ole sisäistä tukea, se on erittäin vaikeaa prosessissa ja varhainen tuotto on alhainen. Käämitystarkkuuden suhteen onttokuppimoottorien tarkkuusvaatimukset ovat korkeammat kuin perinteisillä moottoreilla. Itse onttokuppimoottori on kooltaan pieni, ja virhetoleranssi on pienempi kuin tavallisissa kestomagneettimoottoreissa ja askelmoottoreissa, ja käsittelyn tarkkuus vaikuttaa suoraan magneettikentän vakauteen. Johdon paksuuden ja käämityskierrosten ero tekee käämin vastusarvosta, käynnistysvirrasta, nopeusvakiosta ja muista moottoriparametreista suuria eroja. Tästä johtuen kotimaisten valmistajien on parannettava tuotanto- ja jalostuslinkkien tarkkuutta, tuottoa ja automaatiota. Ulkomaihin verrattuna Kiina on myös suhteellisen heikko käämityslaitteiden suhteen. Kelauslaitteet voidaan jakaa automaattisiin ja manuaalisiin ei-automaattisiin laitteisiin. Ulkomaisiin verrattuna käämityslaitteiden automaatioaste on Kiinassa suhteellisen alhainen. Maailman johtavia kelauslaitteiden valmistajia ovat sveitsiläinen Meteor, japanilainen Tanaka Seiki Co., Ltd. ja Hitote Mechanical Engineering Co., LTD. Kotimaiset yritykset ovat edelleen kaluston suhteen suhteellisen tyhjillään ja ostavat lisää japanilaisia käämityslaitteita, joiden hinnat vaihtelevat satoista tuhansista miljooniin. Suhteellisen edustavia yrityksiä Kiinassa ovat Zhongspecial Technology, Dongguan Taili Electronic Machinery Co., LTD., Qinlian Technology, Kunshan Cook ja niin edelleen.
1.3 Myöhemmät sovellukset: Onttokuppimoottorin ominaisuudet määräävät loppupään sovellusskenaarion
Onttokuppimoottori kuuluu mikromoottoriin, ja alkupään raaka-aineet ovat samankaltaisia kuin mikromoottorin raaka-aineet, mukaan lukien kupari, teräs, magneettiteräs, laakerit, muovit jne. Onttokuppimoottoria käytettiin alun perin ilmailu-, ilmailu-, sotilas- ja muilla huippuluokan teollisuudenaloilla, viime vuosina sen käyttö laajeni vähitellen siviiliteollisuuteen, teollisuusautomaatioihin ja muihin sähkötyökaluihin, kuten lääketieteellisiin laitteisiin, kulutuselektroniikkaan.
Onttokuppimoottorin erilainen suorituskyky vastaa sen käyttöä eri aloilla: 1) pienen koon, keveyden ja suuren teho/tilavuussuhteen ominaisuudet tekevät siitä sopivan alueille, joilla on korkeat painovaatimukset, kuten erityyppiset lentokoneet jne., mikä voi minimoida lentokoneen painon; Sitä käytetään myös laajasti erilaisissa kulutuselektroniikkatuotteissa, kuten sähköhammasharjoissa ja kannettavissa sähkötuulettimissa. 2) Nopean käynnistyksen ja jarrutuksen sekä erittäin nopean vasteen ominaisuudet tekevät siitä sopivan alueille, joilla on saavutettava nopea automaattinen ohjaus, kuten ohjuksen suunnan säätö korkeilla ohjaustehovaatimuksilla, nopea optisen aseman seuranta, erittäin herkät laitteet, teollisuusrobotit jne. 3) Korkean energian muunnostehokkuuden ja pitkän käyttöajan ominaisuudet tekevät siitä sopivan kaikenlaisille aloille, jotka vaativat energiaa säästäviä laitteita ja akkukäyttöisiä laitteita.
Humanoidirobotti avaa uuden sinisen valtameren onttokuppimoottorisovelluksissa. Teslan julkaiseman Optimuksen, humanoidirobotin, viimeisimmän kehityksen mukaan jokaisessa kädessä on kuusi vetoa ja 11 vapausastetta, kaksi vetoa peukalolle ja yksi veto jokaiselle neljälle muulle sormelle, ja käsi voi kantaa jopa 20 kiloa. Käsinivelmoduuli koostuu pääasiassa onttokuppimoottorista, tarkkuusplaneettavähentimestä, palloruuvista ja anturista. Onttokuppimoottori mahdollistaa sormen liikkumiskyvyn, tarkkuusplaneettavaihteisto mahdollistaa manipulaattorin asennon tarkemmin ja joustavamman käytön, enkooderi tarjoaa erittäin tarkan asentopalautteen ja käden nopeuspalautteen ja anturin ansiosta robotilla on ihmisen kaltainen havainto- ja reaktiokyky. Muskin mukaan humanoidirobottien määrä ylittää tulevaisuudessa ihmisten määrän, ja sen odotetaan saavuttavan 100 miljardin yksikön tason pitkällä aikavälillä. Onttokuppimoottori on robottikäden valtavirran tekninen ratkaisu erittäin varmasti. Humanoidirobotit käyttävät 6 onttokuppimoottoria per käsi, ottaen huomioon lopputilanne, humanoidirobottien odotetaan saavuttavan miljardin yksikön tason, jos humanoidirobottien massatuotanto laskeutuu, vetää onttokuppimoottoriin liittyvien yritysten tulojen kasvua.
