Tá robots humanoid tar éis éirí mar phéarla gealgháireach i réimse na hintleachta saorga.
Le blianta beaga anuas, tá robots humanoid tar éis éirí ina Pearl geal i réimse na hintleachta saorga lena gcur i bhfeidhm go forleathan i go leor réimsí cosúil le cúram agus seirbhís leighis. D'fhonn forbairt an tionscail a chur chun cinn tuilleadh, tá beartais tugtha isteach ag rialtais áitiúla chun tacaíocht a mhéadú do robots humanoid agus a bpríomhchodanna. Sa slabhra tionscal robot humanoid, tá ról tábhachtach ag an mótar cupán log i gcóras rialaithe tairiscint an robot humanoid, mar is é an croí-chomhpháirt de lámh deaslámhach robot humanoid Tesla ná an mótar cupán log, tionól robot aonair 12 (6 gach lámh dheis). Tá sé mar aidhm ag an bpáipéar seo plé a dhéanamh ar shaintréithe teicniúla, ar stádas an mhargaidh agus ar na hionchais sa todhchaí maidir le mótar cupán log tríd an taighde.
Cad é mótair cupán log
1. Coincheap agus aicmiú mótair
Is gléas é mótar leictreach a thiontaíonn fuinneamh leictreach go fuinneamh meicniúil. Úsáideann sé corna fuinnmhithe (is é sin, an foirceannadh stator) chun réimse maighnéadach rothlach a ghiniúint agus úsáidtear é chun an rotor (cosúil le fráma alúmanaim dúnta cage iora) chun chasmhóiminte rothlach maighnéadleictreach a fhoirmiú, is é sin an fórsa a ghineann an sreabhadh reatha sa réimse maighnéadach a thiontú ina ghníomh rothlach. Is é an prionsabal ná an réimse maighnéadach a úsáid chun an sruth a bhrú chun an mótar a rothlú.
Bunphrionsabal uainíochta an mhótair: timpeall an maighnéad buan le ais rothlach, 1 rothlú an maighnéad (ionas go mbeidh an réimse maighnéadach rothlach a ghintear), 2 de réir phrionsabal an cuaille N agus an cuaille S mhealladh heteropole, an cuaille céanna repulsion, 3 beidh an maighnéad le ais rothlach rothlú.
I mótar, is é an sruth atá ag sreabhadh tríd an sreang a chruthaíonn réimse maighnéadach rothlach (fórsa maighnéadach) timpeall air a fhágann go rothlaíonn an maighnéad. Nuair a dhéantar an sreang a fhoirceannadh isteach i gcorna, déantar an fórsa maighnéadach a shintéisiú chun flosc mór réimse maighnéadach (flux maighnéadach) a fhoirmiú, rud a fhágann go mbeidh na cuaillí N agus S. Trí chroí iarainn a chur isteach i gcorna sreinge, éiríonn na línte réimse maighnéadach níos éasca dul tríd agus féadann siad fórsa maighnéadach níos láidre a tháirgeadh.
Tá struchtúr an mhótair comhdhéanta go príomha de dhá chuid: stator agus rotor.
Stator: an chuid stáiseanóireachta den mhótar, lena n-áirítear an cuaille maighnéadach, an foirceannadh agus an lúibín mar phríomh-struchtúr. Is é an cuaille maighnéadach an chuid den mhótar a ghineann an réimse maighnéadach, atá comhdhéanta de ghnáth de chroí iarainn agus cornaí. Is é an foirceannadh an corna sa statóir, comhdhéanta de ghnáth de sheoltóirí agus insliú, a bhfuil a ról chun réimse maighnéadach a ghiniúint nuair a théann sruth leictreach tríd. Is é an lúibín struchtúr tacaíochta an statóra, de ghnáth déanta as cóimhiotal alúmanaim agus ábhair eile, le friotaíocht maith creimeadh agus neart.
Rotor: An chuid rothlach de mhótar, lena n-áirítear armature, imthacaí agus caipíní deiridh ar a phríomh-struchtúr. Is é an armature an corna sa rotor, de ghnáth comhdhéanta de sheoltóirí agus insliú, a bhfuil a ról chun réimse maighnéadach a ghiniúint nuair a théann sruth leictreach tríd. Is iad bearings struchtúr tacaíochta an rotor, de ghnáth déanta as cruach nó ceirmeach, le dea-chaitheamh agus friotaíocht creimeadh. Is é an clúdach deiridh struchtúr deiridh an mhótair, de ghnáth déanta as cóimhiotal alúmanaim agus ábhair eile, le dea-shéalaithe agus neart.
2, sainmhíniú mótair cupán log agus aicmiú
I 1958, d'fhorbair Dr.FF aulhaber an teicneolaíocht corna claonta claonta agus fuair sé an phaitinn ábhartha don mhótar cupán log i 1965, ag marcáil teacht an mhótair chupáin, agus ceadaíonn a dhearadh struchtúrach cruthaitheach an mótar a bheith níos lú agus níos éifeachtaí. Baineann an mótar cupán log leis an mótar servo maighnéad buan DC, taispeántar an struchtúr mótair san fhigiúr seo a leanas, comhdhéanta go príomha de stator agus rotor. Tá an statóir comhdhéanta de bhileog cruach sileacain agus foirceannadh coil, agus is féidir leis an leathán cruach sileacain gan struchtúr groove fiacail an éifeacht groove fiacail a sheachaint agus an caillteanas iarainn agus an caillteanas reatha eddy a laghdú. Tá an rotor comhdhéanta de mhaighnéad buan, seafta rothlach agus a chuid páirteanna seasta, agus úsáideann an mótar maighnéad buan fáinne, atá éasca le próiseáil agus suiteáil.
I gcomparáid le gnáth-mhótair, is é an ghné is mó den rotor ná go bhriseann sé trí struchtúr rótar an mhótair thraidisiúnta i struchtúr, agus go n-úsáideann sé rótar gan chroí, ar a dtugtar rotor cupán log freisin. Is struchtúr log cupán-chruthach é an rotor atá timpeallaithe ag foirceannadh agus maighnéid. I ngnáth-mhótair, is é ról an chroí iarainn go príomha: 1) an réimse maighnéadach a dhíriú agus a threorú: tá an croí iarainn déanta as ábhar le tréscaoilteacht maighnéadach ard (cosúil le leathán cruach sileacain), ar féidir leis an flosc maighnéadach a dhíriú agus a threorú, rud a fheabhsóidh neart réimse maighnéadach agus éifeachtacht an mhótair; 2) Foirceannadh tacaíochta: Soláthraíonn an croí iarainn struchtúr tacaíochta láidir don foirceannadh, ag cinntiú go gcoimeádann an foirceannadh cruth agus seasamh cobhsaí le linn oibriú an mhótair. Sa mhótar cupán log, úsáidtear an sorcóir log le ballaí tanaí mar an rotor, agus déantar an sorcóir log a fhoirceannadh go díreach taobh istigh den foirceannadh gan tacaíocht lárnach breise. Buntáistí dearadh gan chroí: 1) Deireadh a chur le caillteanais srutha eddy agus hysteresis: Déanfaidh an croí iarainn i mótar coitianta caillteanais srutha eddy agus hysteresis i réimse maighnéadach malartach a laghdú, rud a laghdóidh éifeachtacht an mhótair. Úsáideann an mótar cupán log rótar gan chroí, rud a chuireann deireadh leis na caillteanais seo go hiomlán, rud a fheabhsóidh éifeachtacht chomhshó fuinnimh an mhótair. 2) Meáchan agus nóiméad táimhe a laghdú: laghdaíonn an dearadh croí-saor in aisce go mór meáchan an rotor, rud a fhágann go bhfuil an mótar iomlán níos éadroime. Ag an am céanna, cuireann laghdú nóiméad táimhe ar chumas an mhótair luas freagartha níos tapúla agus luasghéarú níos airde a bheith aige, rud atá an-tairbheach do chásanna iarratais a éilíonn tús agus stad tapa.
Ag an am céanna, is féidir le dearadh beachtas an struchtúir sorcóra log agus leagan amach foirceannadh an dáileadh réimse maighnéadach taobh istigh den mhótar cupán log a bharrfheabhsú, an sceitheadh maighnéadach agus an caillteanas fuinnimh a laghdú, agus feabhas a chur ar éifeachtúlacht agus feidhmíocht an mhótair a thuilleadh.
Is féidir an mótar cupán log a roinnt ina dhá chineál de réir a mhodh cómhalartaithe: is é ceann an mótar scuab cupán log, a ghlacann an modh cómhalartaithe scuab carbóin meicniúil; Is é an ceann eile an mótarfheithicil brushless cupán log, a chuireann cómhalartán leictreonach in ionad an cómhalartaithe scuab, ag seachaint na cáithníní spréach agus toner leictreacha a ghintear le linn oibriú an mhótair scuab, ag laghdú an torann agus ag méadú shaol seirbhíse an mhótair. Ó chomparáid táirgí éagsúla fearais leictreacha Mingzhi san fhigiúr seo a leanas, is féidir a fheiceáil nach bhfuil gá le scuab sa mhótar cupán log gan scuab, ach aimsíonn braiteoir Halla comhartha réimse maighnéadach an rotor, déanann sé an aisiompú meicniúil ina aisiompú comhartha leictreonach, agus déanann sé struchtúr fisiceach an mhótair chupáin a shimpliú tuilleadh.
3, buntáistí mótair cupán log
Briseann an mótar cupán log trí struchtúr rotor an mhótair thraidisiúnta i struchtúr, laghdaítear an caillteanas cumhachta de bharr foirmiú sruth eddy sa chroí iarainn, agus laghdaítear mais agus nóiméad na táimhe go mór, rud a laghdóidh caillteanas fuinnimh mheicniúil an rotor féin. Go hachomair, tá na buntáistí a bhaineann le dlús ardchumhachta, saol seirbhíse fada, freagra tapa, buaic-chasmhóiminte ard, diomailt teasa maith agus mar sin de, ag an mótar cupán log.
Dlús cumhachta ard: Is é dlús cumhachta an mhótair cupáin log an cóimheas idir an chumhacht aschuir agus an meáchan nó an toirt. I dtéarmaí meáchain, tá an rotor neamh-lárnach níos éadroime ná an gnáth-rotor croí; I dtéarmaí éifeachtúlachta, cuireann an rotor gan chroí deireadh le caillteanas reatha eddy agus hysteresis a ghineann an rotor gan chroí, feabhsaíonn sé éifeachtúlacht an mhicromotor, agus cinntíonn sé ard-chasmhóiminte aschuir agus cumhacht aschuir. Tá éifeachtacht uasta an chuid is mó de mhótair cupáin log níos mó ná 80%, agus tá éifeachtacht uasta an chuid is mó de mhótair DC scuab i gcoitinne thart ar 50%. Ligeann meáchan níos ísle agus éifeachtacht níos airde do mhótair cupáin log dlús cumhachta níos airde a bhaint amach. Dá bhrí sin, tá an mótar cupán log oiriúnach go háirithe d'iarratais faoi thiomáint ceallraí a éilíonn tréimhsí fada oibríochta, mar shampla caidéil samplála aeir iniompartha, robots humanoid, lámha bionic, uirlisí cumhachta láimhe agus iarratais eile.
Dlús chasmhóiminte ard: laghdaíonn an dearadh gan chroí meáchan an rotor agus an nóiméad táimhe, agus ciallaíonn an nóiméad táimhe íseal gur féidir leis an mótar luasghéarú agus luasmhoilliú níos tapúla, rud a fhágann go mbeidh sé in ann níos mó chasmhóiminte a ghiniúint i mbeagán ama; Ag an am céanna, mar gheall ar easpa croí iarainn tá an mótar cupán log níos dlúithe, níos lú, agus in ann aschur chasmhóiminte níos airde a sholáthar i spás teoranta.
Saol seirbhíse fada: Mar gheall ar líon na bpíosaí aisiompaithe den mhótar cupáin log déanann an luaineacht reatha agus ionduchtacht an mhótair níos lú nuair a bhíonn sé ag aisiompú, ag laghdú go mór creimeadh leictreach an chórais aisiompaithe le linn an phróisis aisiompaithe, ionas go mbeidh saolré níos faide aige. De réir na sonraí sa 'Taighde Iarratais ar Bhainistíocht Saincheaptha ar mhótair cupáin log', níl saol mótair DC brushed ach cúpla céad uair an chloig de ghnáth, agus is gnách go mbíonn ionchas saoil mótair cupáin log idir 1000 agus 3000 uair an chloig, rud is féidir oibriú iontaofa níos faide a sholáthar.
Luas freagartha tapa: tá nóiméad táimhe sách mór ag an mótar traidisiúnta mar gheall ar an gcroí iarainn a bheith ann, cé go bhfuil an mótar cupán log dlúth, agus is corna féinchothaithe cupán-chruthach é an rotor, agus mar sin tá an meáchan níos éadroime, agus mar gheall ar a nóiméad táimhe níos lú freisin, tá tréithe coigeartaithe tosaithe íogair ag an mótar cupán log. De réir an 'Tionscnamh Taighde ar mhicrea-mhótair agus corna cupáin log', tá tairiseach ama meicniúil an mhótair croí ginearálta thart ar 100m, agus tá tairiseach ama meicniúil an mhótair chupáin níos lú ná 28ms, agus tá roinnt táirgí fiú níos lú ná 10ms.
Buaic-chasmhóiminte ard: Tá an cóimheas idir an buaic-chasmhóiminte agus an chasmhóimint leanúnach den mhótar cupáin log an-mhór, toisc nach bhfuil an próiseas reatha ag ardú go dtí an tairiseach buaic-chasmhóiminte gan athrú, agus is féidir leis an gcaidreamh líneach idir an sruth agus an chasmhóimint a dhéanamh ar an micromotor buaic mór-chasmhóiminte. Tar éis don ghnáth-mhótar DC croí a bhaint amach saturation, is cuma go bhfuil an sruth méadaithe, ní mhéadóidh chasmhóimint an mhótair DC.
Diomailt teasa maith: tá sreabhadh aer ag dromchla an rotor cupán log, níos fearr ná feidhmíocht diomailt teasa an chroí-rotor, tá sreang enameled an chroí-rotor leabaithe sa groove leatháin chruaiche sileacain, tá sreabhadh aer dromchla an choil níos lú, tá an t-ardú teochta níos mó, faoi na coinníollacha aschuir cumhachta céanna, is lú an t-ardú teochta ar mhótar DC cupán log.
4, cosán teicniúil mótair cupán log
Is í an phríomhchéim i dtáirgeadh mótair chupán log ná corna a tháirgeadh, agus mar sin déantar dearadh coil agus próiseas foirceannadh a bheith ina bacainní lárnacha. Bíonn tionchar díreach ag trastomhas, líon casadh agus líneacht na sreinge ar pharaiméadair lárnacha an mhótair. Léirítear an croí-bhac foirceannadh coil go díreach i ndearadh coil, toisc go bhfuil difríochtaí i ráta uathoibrithe agus tomhaltas copair ag cineálacha éagsúla foirceannadh. Ar an láimh eile, tá sé léirithe freisin sa trealamh foirceannadh agus modh foirceannadh, agus tá an ráta líonadh an groove cupán log fhoirceannadh ag innealra foirceannadh éagsúla difriúil, mar thoradh ar tanaí éagsúla, a dhéanann difear go díreach ar an caillteanas mótair, diomailt teasa, cumhacht agus mar sin de.
Uillinn dearadh coil: Is féidir dearadh foirceannadh mótair cupáin log a roinnt ina chineál foirceannadh díreach, cineál foirceannadh oblique agus cineál diallait.
Foirceannadh díreach: Tá sreang an choil comhthreomhar le ais an mhótair, rud a chruthaíonn struchtúr foirceannadh tiubhaithe. Is é an smaoineamh dearadh atá ag an gcorna créachta díreach ná an gnáth-sreang cruan ciorclach a ghaothú ar an dísle foirceannadh de réir riachtanais líon na n-casadh, agus ansin an foirceannadh a nascadh ar chroíseafta na sreinge, agus ansin an ceanglóra a úsáid ag an dá cheann chun leigheas agus foirmiú. Go réasúnta ag labhairt, ní tháirgeann deireadh na foirceannadh díreach aon chasmhóiminte, agus méadaíonn sé an meáchan armature agus friotaíocht armature.
Foirceannadh oblique: ar a dtugtar freisin foirceannadh honeycomb, úsáidtear an modh foirceannadh honeycomb, ag fágáil sconnaí sa lár, d'fhonn a bheith in ann gaoth leanúnach, is gá taobh éifeachtach an eilimint agus an ais armature a dhéanamh isteach i Uillinn tilt áirithe. Tá méid deiridh an mhodha foirceannadh seo beag, ach toisc go n-éilíonn an foirceannadh leanúnach oblique Uillinn líne áirithe, forluíonn an sreang enameled, agus tá an ráta líonadh sliotán íseal. I gcomparáid leis an gcineál créachta díreach, níl aon foirceannadh ag an armature foirceannadh claonta, ag laghdú an meáchan armature, agus tá na buntáistí a bhaineann le huaire beag táimhe, tairiseach ama beag, tréithe tarraingthe maith agus chasmhóiminte aschuir mór. Úsáideann Faulhaber sa Ghearmáin agus Portescap san Eilvéis foirceannadh claonta den chuid is mó.
Cineál diallait: ar a dtugtar foirceannadh comhlárnacha nó rhomboid freisin, is é an modh foirceannadh coil múnlaithe agus ansin sreangú a úsáidtear, is é sin, an sreang cruan féin-ghreamaitheach a fhoirceannadh ar bás foirceannadh foirmithe speisialta, agus tá an cupán armature déanta as socruithe múnlaithe iolracha. Nuair a bhíonn sé ag foirceannadh, socraítear an dá shraith cornaí go néata agus múnlaithe, atá áisiúil chun méid an cupáin armature a rialú tar éis athmhúnlú agus an ráta líonadh sliotán a fheabhsú. Ag an am céanna, tá éifeachtacht ard táirgeachta ag an modh seo agus tá sé oiriúnach le haghaidh táirgeadh mais. Tá níos lú sraitheanna forluiteacha ag an deireadh armature foirceannadh diallait, bearna aeir beag agus ráta úsáide ard maighnéad buan, rud a fheabhsaíonn dlús cumhachta an mhótair. Úsáideann roinnt táirgí de chuid Maxon san Eilvéis foirceannadh de chineál diallait.
Próiseas foirceannadh thaobh: Ó thaobh na teicneolaíochta táirgthe de, de réir an mhodha foirmithe an choil roinnte go príomha i dtrí chatagóir: foirceannadh láimhe, foirceannadh agus táirgeadh foirmithe aon-uaire.
1) Foirceannadh láimhe. Trí shraith de phróisis chasta, lena n-áirítear cuir isteach bioráin, foirceannadh láimhe, sreangú láimhe agus céimeanna eile le táirgeadh. Tá sé oiriúnach do tháirgí a dteastaíonn ardleibhéal saincheaptha orthu, ach tá éifeachtacht táirgthe agus cobhsaíocht táirgí teoranta.
2) Teicneolaíocht táirgthe foirceannadh. Is é an teicneolaíocht táirgthe foirceannadh ná táirgeadh leath-uathoibríoch, déantar an sreang enameled a fhoirceannadh go seicheamhach ar an bpríomhseafta le trasghearradh Diamond-chruthach, agus baintear é tar éis an fad riachtanach a bhaint amach, agus ansin é a leacú isteach i pláta sreang, agus ar deireadh déantar an pláta sreang a fhoirceannadh isteach i gcorna cruth cupán. De réir an phróisis foirceanta 'foirceannadh cupán armature cupán log agus trealamh', is féidir an chéad mheaisín foirceannadh eile a chumrú le 4 oibrí chun aschur bliantúil de 30,000 aonad a bhaint amach, ach is é an teorainn foirceannadh go bhfuil sé níos oiriúnaí do thrastomhas cupán log 20-30mm, tá sé deacair cornaí níos lú a fhoirceannadh le spásáil sconna níos lú ná 710mm, is é sin, níos lú ná 7mm a trastomhas, is é sin, níos lú ná 7mm, is é sin, níos lú ná 7mm, is é sin, spásáil sconna táirgí le trastomhas níos lú ná 710 ~ . Ar an iomlán, tá éifeachtacht táirgthe an phróisis foirceannadh sách ard, agus féadann sé freastal ar riachtanais táirgeachta meánscála. Mar sin féin, mar thoradh ar a ráta ard rannpháirtíochta láimhe ní fhéadfaidh comhsheasmhacht an táirge críochnaithe a bheith chomh maith le táirgeadh uathoibrithe, agus tá sé deacair freastal ar mhéid níos lú foirceannadh an choil cupáin log.
3) Teicneolaíocht táirgthe mhúnlú amháin. Beidh meaisín foirceannadh trí threalamh uathoibrithe sreang enameled de réir riail fhearsaid, foirceannadh coil isteach i cupán tar éis a bhaint, aon mhúnlú, ní gá a rolladh agus flatten próisis iolracha, leibhéal ard uathoibriú, mar sin tá an éifeachtacht táirgthe agus comhsheasmhacht táirge críochnaithe níos fearr; Ach beidh an infheistíocht trealaimh upfront comhfhreagrach níos airde.
Próiseas foirceannadh thar lear forbartha go luath, tá an leibhéal uathoibrithe níos airde ná baile. Glacann an baile táirgeadh foirceannadh den chuid is mó, tá an próiseas níos casta, tá déine saothair na n-oibrithe mór, ní féidir leis an corna a chomhlánú le trastomhas sreang níos tiús, agus tá an ráta scrap ard. Úsáideann tíortha eachtracha go príomha teicneolaíocht táirgthe créachta aon-uaire, ardleibhéal uathoibrithe, éifeachtacht ard táirgeachta, raon trastomhas coil, dea-chaighdeán coil, socrú daingean, cineálacha mótair, dea-fheidhmíocht.
Naisc slabhra tionsclaíocha agus iarratais iartheachtacha
Is amhábhair agus páirteanna atá in aghaidh an tsrutha den mhótar cupáin log, cuimsíonn na hamhábhair copar, cruach, cruach maighnéadach, plaisteach, etc., áirítear páirteanna imthacaí, scuaba, cómhalartáin, etc. Is iad na codanna láir den slabhra tionsclaíoch ná monaróirí mótair. Is é an sreabhadh slabhra tionsclaíoch ná deireadh an iarratais, agus tá tréithe íogaireacht ard, oibríocht chobhsaí agus rialú láidir ag an mótar cupán log, a chomhlíonann ceanglais dhian an réimse ard-deireadh de thiomáint leictreach, agus mar sin úsáidtear é go príomha i aeraspáis, trealamh leighis, uathoibriú tionsclaíoch agus róbataic agus réimsí ard-deireadh eile. Ag an am céanna, cuirtear an mótar cupán log i bhfeidhm de réir a chéile sa réimse sibhialta freisin, mar shampla uathoibriú oifige, uirlisí cumhachta agus mar sin de.
Mótar cupán log tuar dóchais inti
Mótar cupán Hollow lena dhearadh uathúil gan croí iarainn, ag taispeáint ardluais, ardéifeachtúlachta, freagra dinimiciúil ard agus buntáistí suntasacha eile, a úsáidtear go forleathan i aeraspáis, trealamh leighis agus réimsí eile, i solúbthacht láimhe robot humanoid tá tionchar suntasach aige freisin. Cé go bhfuil an buntáiste ag fiontair thar lear ar nós Maxon agus Faulhaber faoi láthair, le feabhas leanúnach ar leibhéal teicniúil na monaróirí baile agus forbairt go mear ar mhargadh robot daonna, cuirfidh mótair log intíre deiseanna nua forbartha ar fáil.
