THE מנוע כוס חלול הוא סוג מיוחד של מנוע שהתכונה העיקרית שלו היא שהרוטור של המנוע הוא צורת כוס חלולה. למנוע היתרונות של גודל קטן, משקל קל, תגובה מהירה ויעילות גבוהה, והוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים, כמו רובוטים, מל'טים, ציוד רפואי וכן הלאה.
ראשית, הרעיון הבסיסי של מנוע גביע חלול
1.1 הגדרת מנוע גביע חלול
Mico Motor הוא מנוע זרם ישיר ללא מברשות (BLDC) שהרוטור שלו הוא צורת כוס חלולה, עשוי בדרך כלל מחומרים לא מגנטיים, כמו פלסטיק, קרמיקה וכו 'בהשוואה למנועים מסורתיים, מנועי גביע חלולים בעלי צפיפות כוח גבוהה יותר וביצועי פיזור חום טובים יותר.
1.2 סיווג מנוע גביע חלול
על פי מבנה הרוטור, ניתן לחלק את מנוע הגביע החלול לסוגים הבאים:
(1) מנוע גביע חלול חד קוטבי: רק עמוד מגנטי אחד, המתאים לעוצמה נמוכה, תרחישים של יישום במהירות נמוכה.
(2) מנוע גביע חלול רב-קיר חלול: עם עמודים מגנטיים מרובים, המתאימים להעצמה גבוהה, תרחישים יישומים במהירות גבוהה.
(3) מנוע כוס כוס חלול רוטור פנימי: הרוטור ממוקם בתוך המנוע, המתאים ליישומים הדורשים מבנה קומפקטי.
(4) מנוע כוס חיצוני של רוטור חלול: הרוטור ממוקם מחוץ למנוע, המתאים ליישומים הדורשים מומנט גדול.
שנית, מבנה מנוע הגביע החלול
2.1 סטטור
הסטטור הוא חלק קבוע ממנוע הגביע החלול, עשוי לרוב מגיליונות פלדה סיליקון למינציה ליצירת ריבוי משבצות. סליל משובץ בחריץ כדי לייצר שדה מגנטי מסתובב דרך זרם מתחלף. לתכנון המבנה של הסטטור השפעה רבה על ביצועי המנוע, כמו צפיפות השטף המגנטי, חלוקת השדה המגנטי וכן הלאה.
2.2 רוטור
הרוטור הוא החלק המסתובב של מנוע הגביע החלול, בדרך כלל עשוי חומרים לא מגנטיים, כמו פלסטיק, קרמיקה וכו '. המבנה החלול של הרוטור יכול להפחית ביעילות את המשקל והנפח של המנוע ולשפר את צפיפות הכוח. ניתן להתקין מגנט קבוע בתוך הרוטור כדי לייצר שדה מגנטי המקיים אינטראקציה עם השדה המגנטי של הסטטור כדי לממש את סיבוב המנוע.
2.3 מיסב
מיסבים הם רכיבי מפתח המחברים בין הסטטור לרוטור ומשמשים לתמיכה בסיבוב הרוטור. מנועי גביע חלולים משתמשים בדרך כלל במיסבי כדור דיוק גבוה או מסבי כדור כדי להפחית את החיכוך והלבוש ולשפר את חייו ויציבותו של המנוע.
2.4 חיישן
חיישנים משמשים לגילוי מיקום ומהירות הרוטור על מנת לשלוט על פעולת המנוע. מנועי כוס חלולים משתמשים בדרך כלל בחיישני אולם, חיישנים פוטו -אלקטרוניים או חיישנים מגנטיים. מהירות הדיוק והתגובה של החיישן משפיעות רבות על ביצועי המנוע.
שלישית, העיקרון העובד של מנוע גביע חלול
3.1 יצירת שדה מגנטי
כאשר זרם מתחלף עובר דרך סליל הסטטור, הוא יוצר שדה מגנטי מסתובב בסטטור. שדה מגנטי זה עובר דרך החלק החלול של הרוטור ומתקשר עם המגנט הקבוע בתוך הרוטור.
3.2 דור מומנט
בשל האינטראקציה של השדה המגנטי, הרוטור נתון לרגע הגורם לו להתחיל להסתובב. גודל המומנט הזה קשור לחוזק השדה המגנטי, מספר הקטבים המגנטיים של הרוטור וזרם המנוע.
3.3 בקרת מומנט
על ידי שינוי הזרם של סליל הסטטור, ניתן לשלוט על חוזק וכיוון השדה המגנטי, ובכך להבין את השליטה המדויקת של מומנט הרוטור. שיטת בקרה זו נקראת בקרת וקטור, שיכולה להשיג פעולה יעילה ובקרה מדויקת של המנוע.
3.4 פונקציות החיישן
החיישן מזהה את המיקום והמהירות של הרוטור ומזין את המידע בחזרה לבקר. על פי מידע זה, הבקר מתאים את זרם סליל הסטטור כדי להשיג שליטה מדויקת על המנוע.
ארבע, המאפיינים של מנוע גביע חלול
4.1 גודל קטן ומשקל קל
בשל המבנה החלול של הרוטור, למנוע הגביע החלול יש נפח קטן יותר ומשקל קל יותר, המתאים ליישומים עם דרישות קפדניות לחלל ומשקל.
4.2 תגובה מהירה ויעילות גבוהה
האינרציה של הרוטור של מנוע הגביע החלול היא קטנה, שיכולה להשיג התחלה מהירה ולעצור, ובעלת מהירות תגובה גבוהה. יחד עם זאת, מכיוון שאובדן השטף בין הרוטור לסטטור קטן, היעילות של המנוע גבוהה.
4.3 ביצועי פיזור חום טובים
יש פער אוויר גדול בין הרוטור לסטטור של מנוע הגביע החלול, התורם לפיזור החום. בנוסף, החומר הלא-מגנטי של הרוטור מסייע גם בהפחתת אובדן החום ולשפר את ביצועי פיזור החום.
4.4 רעש נמוך, רטט נמוך
מכיוון שאין מגע בין הרוטור לסטטור של מנוע הגביע החלול, אין חיכוך ובלאי במהלך הפעולה, כך שיש לו רעש ורטט נמוך.
חמש, שדה יישום מנועי גביע חלול
5.1 רובוט
למנוע הגביע החלול יש יתרונות בגודל קטן, משקל קל, תגובה מהירה וכו ', והוא נמצא בשימוש נרחב ברובוטים שונים, כמו רובוטים תעשייתיים, רובוטים שירות, מל'טים וכן הלאה.
5.2 מכשירים רפואיים
מאפייני הדיוק הגבוה והרעש הנמוך של מנועי גביע חלולים הופכים אותם לאידיאליים למכשירים רפואיים כמו רובוטים כירורגיים, ציוד שיניים, ציוד אבחון וכו '.
5.3 מכשירי דיוק
הדיוק והיציבות הגבוהים של מנוע הגביע החלול הופכים אותו למתאים למגוון מכשירים מדויקים, כמו מכשירים אופטיים, מכשירי מדידה, מכשירים אנליטיים וכן הלאה.
5.4 מכשירי משק בית
היעילות הגבוהה ומאפייני הרעש הנמוך של מנועי גביע חלולים הופכים אותם לשימוש נרחב במכשירים ביתיים, כמו מאווררים, שואבי אבק, מכונות כביסה וכן הלאה.
