Hollow cup motor (Micro coreless motor) egy speciális egyenáramú motor. Hagyományos Az egyenáramú motort széles körben használják az ipari termelésben, háztartási készülékekben, szállításban és más területeken, az állórész és a forgórész két magrészéből áll, az egyenáramú motor álló részét állórésznek nevezik, az állórész fő szerepe a mágneses mező létrehozása, amely keretből, fő mágneses pólusból, irányváltó pólusból, végsapkából, csapágyból és kefeszerkezetből áll. Az általánosan használt állórész mágnesek közé tartozik az Ndfeb, a szamáriumi kobalt, az alumínium-nikkel-kobalt és a ferrit. A működés közben forgó alkatrészt rotornak nevezzük, melynek fő szerepe az elektromágneses nyomaték és az indukált elektromotoros erő előállítása, amely az egyenáramú motor energiaátalakító agya, ezért általában armatúrának nevezik, amely forgó tengelyből, armatúra magból, armatúra tekercsből, kommutátorból és ventilátorból áll.
Az üreges csésze motor szerkezetileg áttöri a hagyományos egyenáramú motor szerkezeti formáját, mag nélküli forgórész segítségével, az armatúra tekercselése pedig egy üreges csésze tekercs, amely alakja hasonló a vizes csészéhez, ezért 'üreges csésze motornak' nevezik. Az üreges csésze motor egyenáramú, állandó mágnes, szervo mikromotorhoz tartozik. Ennek az új rotorszerkezetnek köszönhetően az üreges csésze motor a következő kiváló tulajdonságokkal rendelkezik: ① Energiatakarékossági jellemzők: a mag nélküli kialakítás teljesen kiküszöböli a vasmagban kialakuló örvényáramok okozta teljesítményveszteséget, és az energiaátalakítási hatásfok nagyon magas, a maximális hatásfok általában meghaladja a 70%-ot, és egyes termékek elérhetik a 90%-ot is (a vasmagos motorok általában 70%); (2) Vezérlési jellemzők: gyors indítás és fékezés, gyors reakció, mechanikai időállandó kevesebb, mint 28 ezredmásodperc, egyes termékek 10 ezredmásodpercnél is kevesebbet érhetnek el (a magmotorok általában 100 ezredmásodpercnél hosszabbak); A sebesség könnyen érzékenyen állítható nagy sebességű futási állapotban az ajánlott működési területen; (3) Vontatási jellemzők: A működési stabilitás nagyon megbízható, a sebesség ingadozása nagyon kicsi, mikromotorként a sebesség ingadozása könnyen szabályozható 2% -on belül; ④ Könnyű jellemzők: az azonos teljesítményű magmotorhoz képest súlya és térfogata 1/3-1/2-rel csökken, és az energiasűrűség jelentősen javul. Az üreges csésze motor fő mutatója a teljesítménysűrűség, vagyis a kimenő teljesítmény és a tömeg vagy térfogat aránya. A vasmag nélküli rotor kiküszöböli az örvényáramot és a hiszterézis veszteséget a molekula végén, és javítja az energiaátalakítás hatékonyságát. Csökkentett súly és térfogat a nevező végén.
Az ecset fontos eleme a kefés motor , amely felelős az áram vezetéséért a forgó részek és az álló részek között. Mivel inkább grafitból készült, szénkefének is nevezik. A közönséges egyenáramú motorban a forgórész forgása érdekében a forgórész áramirányát valós időben meg kell változtatni, ezért a kommutátort és a szénkefét kell használni. A kefe nélküli motor törli a mechanikus kefe kommutációs módot, ezért az elektronikus kommutáció befejezéséhez a rotor helyzetét kell érzékelni. Két általános módja van a forgórész helyzetére vonatkozó információk megszerzésének: (1) érzékelő nélküli vezérlési mód, amikor a motor jár, a forgórész helyzetét a motor által visszacsatolt mérhető változó határozza meg; A helyzetérzékelő vezérlési módját, a motor forgórészének helyzetét közvetlenül érzékeli a motoron belüli helyzetérzékelő. Az általánosan használt helyzetérzékelők a Hall-érzékelők, fotoelektromos jeladók, forgótranszformátorok és így tovább. A Hall-érzékelő érzékelési pontossága nem magas, de az ár alacsony; A fotoelektromos jeladó és a forgótranszformátor helyzetérzékelése pontos, a hiba kicsi, és általában nagy teljesítményű vezérlőrendszerekhez használják, mint például a mágneses mező orientációjának szabályozása és a közvetlen nyomatékszabályozás.
Az üreges csésze motor szerkezete szerint kétféle kefe és kefe nélküli típusra osztható. ① Szálcsiszolt üreges csésze motor (más néven egyenáramú szálcsiszolt mag nélküli motor, vasmag nélküli forgórész): Mechanikus kefe kommutátor használata, általában a héj, lágy mágneses anyagú belső állórész, állandó mágneses állórész, üreges csésze forgórész armatúra összetétele. Amikor az üreges csészekefe motorja feszültség alatt van, a tekercsben áram folyik át, ami nyomatékot generál, a forgórész forogni kezd, ha a rotor egy meghatározott szögbe fordul, a kefe a mechanikus kommutátor segítségével megváltoztatja az áram irányát, így a kimeneti nyomaték iránya változatlan marad, a forgórész tovább forog. Mivel az üreges csészekefés motor a kefe kommutációt használja, a motor működése során bizonyos relatív súrlódás lép fel, ami zajt, elektromos szikrát kelt, és csökkenti a motor élettartamát. Általában a háztartási 'üreges csésze motor' általában kefemotorra utal; ② kefe nélküli üreges csésze motor (más néven DC kefe nélküli horony nélküli motor, vasmag nélküli állórész): Elektronikus kommutáció használata, általában a héj, lágy mágneses anyagok, szigetelő anyagok és üreges csésze armatúra, amely az állórészből és az állandó mágneses acél rotorból áll. Az üreges csésze kefe nélküli motor különböző tekercseket köt össze az áramkörrel az elektronikus alkatrészek ki- és bekapcsolásának vezérlésével, hogy elérje az irányváltás hatását. Ez a kommutációs mód lehetővé teszi az üreges csésze kefe nélküli motort a nagy hatásfok, a kis nyomatékingadozás, a hosszú élettartam, a kompakt szerkezet, az egyszerű karbantartás és így tovább jellemzőivel.
1.2. Maggát: tekercselési folyamat
Az üreges csésze motor folyamatfolyamata összetett, és a feldolgozási nehézség sokkal nagyobb, mint a hagyományos egyenáramú hornyolt motoré. Példaként a Dingzhi Technology egyenáramú rés nélküli motorját (vagyis annak üreges csészemotoros termékeit) az elülső tekercseléstől, a középső csapágyaktól, a tüskéktől, a tartógyűrűktől és az egyéb magrészek beszerelésétől a hátsó burkolat felszereléséig és az áramköri lap hegesztősoráig stb., amely közel 30 folyamatot foglal magában, sokkal bonyolultabb, mint a hagyományos egyenáramú hornyos motoroké. A tekercsgyártás során végig kell menni a zománcozott huzal - tekercselés - fűtési formázás - huzalcsupaszítás, a közös vezeték csatlakoztatása - tekercs beépítés és így tovább.
Közülük a tekercsgyártás az üreges csésze motorok egyik alapvető folyamata. A mag nélküli önhordó tekercsek úgynevezett zománcozott huzalból készülnek, amely szigetelt rézhuzal, kívül festékréteggel. A gyártási folyamat során a szomszédos vezetékek festékét nyomás és hőmérséklet alkalmazásával összeolvasztják. A megfelelő kötés (szalag vagy üvegszál) tovább javíthatja a tekercs szilárdságát és alakstabilitását, ami különösen fontos nagy áramterhelés esetén.
Az üreges csésze motortekercs gyártási technológiája főként három kategóriába sorolható a tekercs kialakításának módja szerint: 1) kézi tekercselés. Egy sor összetett folyamaton keresztül, beleértve a tűbehelyezést, a kézi tekercselést, a kézi huzalozást és a gyártás egyéb lépéseit. 2) Tekercselési gyártástechnológia. A tekercselés gyártási technológiája félautomata gyártás, a zománcozott huzalt először szekvenciálisan a főtengelyre tekerik fel rombusz keresztmetszetűvel, majd a szükséges hossz elérése után eltávolítják, majd huzallappá lapítják, végül a huzallapot csésze alakú tekercsbe tekerik. Példaként egy tekercselő üreges csészét tekintve a gyártási folyamat nagyjából a következő lépésekre osztható: (1) Hatszögletű huzaltuskó tekercs feltekercselése: a ferde tekercscsoport tekercselő gépén hajtják végre; ② Az üres huzaltekercset két darab formázott nyomásérzékeny szalaggal ragasztják, amelyeket ki kell simítani; ③ Lapítás: az alaklemezt behelyezik a huzal üres tekercsébe, és a tekercset lelapítják, majd elküldik a simítógéphez, hogy lapos legyen, és lapos huzaldarabká váljon. Bambuszkaparóval formázzuk. Vágja le a felesleges szalagot, csak egy kötést hagyjon meg, a kötést a lapos szál enyhén megemelt oldalán kell hagyni, hogy az orsó sorba jöhessen; ④ Tekercs: a lapos huzaldarabot az üreges csésze tekercs gép tekercsébe táplálják úgy, hogy a huzaldarab a végéhez csatlakozik, és a szalagot a huzaldarab fejének felületére ragasztják, hogy az üreges csésze tekercs legyen; ⑤ Az epoxi ragasztó bevonatolása: Az epoxi ragasztó bevonása után tegye be a sütőbe kötés és formázás céljából. 3) Egy fröccsöntő gyártási technológia. A tekercselőgép egy zománcozott huzalt tekercsel a törvény szerint orsóra az automatizálási berendezésen keresztül, és a tekercset csészébe tekercselés után, egyszerre formálva veszi le, és nem igényel több folyamatot, mint például hengerlés, lapítás, nagyfokú automatizálás mellett.
A tengerentúli tekercselési folyamat korán fejlődött, az automatizálás mértéke magasabb, mint a hazai. A hazai főként a tekercsgyártást alkalmazza, a folyamat bonyolultabb, a munkavállalók munkaintenzitása nagy, a tekercset nem lehet vastagabb huzalátmérővel kiegészíteni, és a selejt aránya magas. A külföldi országok főként egyszeri tekercselőkészítési technológiát, magas fokú automatizálást, nagy gyártási hatékonyságot, tekercsátmérő-tartományt, jó tekercsminőséget, szoros elrendezést, motortípusokat, jó teljesítményt alkalmaznak. Az üreges csésze motor a tekercselési módszer szerint egyenes tekercsre, nyereg alakúra és ferde tekercsre osztható. 1958-ban a német Dr.FF aulhaber (von Haber) kifejlesztette a ferde tekercselési technológiát, és 1965-ben megszerezte az üreges csészemotor forgórész tekercsének ferde tekercsének technológiáját. Németország, Svájc, Japán és más üreges csészemotorok fejlesztése korábban, a tekercselési folyamat során gazdag tapasztalatokat halmozott fel. A világ három vezető üreges kupamotorja közül a svájci Maxon többnyire egyenes tekercset és nyeregformát, a német Faulhaber és a svájci Portescap pedig többnyire ferde tekercset használ. Az egyenes tekercselés folyamata bonyolultabb, és többnyire hosszú tekercseléseknél alkalmazzák, gyakran többszörös tekercselésből. A nyereg alakja csökkentheti a tekercs vastagságát, hatékonyan csökkentheti a mágneses légrést a nagy teljesítménysűrűségű motoron, növelheti a vágási mágneses mező hosszát, és jobban kihasználhatja az állórész mágnesességét; A korábban kifejlesztett ferde tekercselés, viszonylag egyszerű tekercselés, szoros huzalozás, nagy tételes gyártásra alkalmas.
A tekercselés az üreges csésze motor alapvető műszaki akadálya. ① Tervezési kapcsolat: a tengerentúlon három fő technológia az 1960-as években indult, a hazai üreges csésze motor későn indult, kevesebb kutatás, az anyagfelosztási fokozat, a forgórész csésze típusának kombinációjának hiánya a motor optimalizálása érdekében, a szisztematikus előre tervezés hiánya, a rendszermeghajtó séma konfigurációjának és terméktervezési képességeinek testreszabott követelményeinek hiánya; ② Feldolgozó kapcsolat: A hagyományos kefe nélküli motorhoz, kefemotorhoz, szervomotorhoz képest az üreges csésze motor szerkezete a fogatlan horonyszerkezethez tartozik, nincs rögzített horony, minden zománcozott huzal felfüggesztett tekercselés, nincs belső támaszték, nagyon nehéz a folyamat, és a korai hozam alacsony. A tekercselési pontosság tekintetében az üreges csészemotorok pontossági követelményei magasabbak, mint a hagyományos motoroké. Maga az üreges csésze motor kis méretű, és a hibatűrés alacsonyabb, mint a hagyományos állandó mágneses motoroké és léptetőmotoroké, és a feldolgozási pontosság közvetlenül befolyásolja a mágneses mező stabilitását. A huzalvastagság és a tekercsfordulat különbsége miatt a tekercsellenállás értéke, az indítóáram, a fordulatszám állandó és a motor egyéb paraméterei nagy eltéréseket mutatnak. Emiatt a hazai gyártóknak javítaniuk kell a pontosságot, a hozamot és az automatizálást a gyártási és feldolgozási kapcsolatokban. A tengerentúlhoz képest Kína a tekercselőberendezések tekintetében is viszonylag gyenge. A tekercselő berendezések automatikus és kézi, nem automatikus berendezésekre oszthatók. A tengerentúlihoz képest Kínában viszonylag alacsony a tekercselőberendezések automatizálási foka. A világ vezető tekercselőberendezés-gyártói közé tartozik a svájci Meteor, a japán Tanaka Seiki Co., Ltd. és a Hitote Mechanical Engineering Co., LTD. A hazai vállalkozások a berendezéseket tekintve még viszonylag üresen állnak, és egyre több japán tekercselőberendezést vásárolnak, százezrektől milliókig terjedő árakkal. A viszonylag reprezentatív kínai vállalatok közé tartozik a Zhongspecial Technology, a Dongguan Taili Electronic Machinery Co., LTD., a Qinlian Technology, a Kunshan Cook és így tovább.
1.3 Lefelé irányuló alkalmazások: Az üreges csésze motor jellemzői meghatározzák a későbbi alkalmazási forgatókönyvet
Az üreges csésze motor a mikromotorhoz tartozik, az upstream alapanyagok pedig hasonlóak a mikromotor nyersanyagaihoz, ideértve a réz, acél, mágneses acél, csapágyak, műanyagok stb. Az üreges csésze motort eredetileg a légi közlekedésben, a repülőgépiparban, a katonai és más élvonalbeli iparágakban használták, az utóbbi években fokozatosan kiterjesztették a polgári iparra, a fogyasztói elektronikai eszközökre, orvosi eszközökre, egyéb ipari elektronikai eszközökre.
Az üreges csésze motor eltérő teljesítménye megfelel a különböző területeken történő alkalmazásának: 1) a kis méret, a könnyű súly és a nagy teljesítmény/térfogat arány jellemzői alkalmassá teszik a nagy tömegigényű területekre, például különféle típusú repülőgépekre stb., amelyek minimalizálhatják a repülőgép súlyát; Széles körben használják különféle fogyasztói elektronikai termékekben is, például elektromos fogkefékben és hordozható elektromos ventilátorokban. 2) A gyors indítás és fékezés, valamint a rendkívül gyors reagálás jellemzői alkalmassá teszik olyan területekre, ahol gyors automatikus vezérlést kell elérni, mint például rakétairány-beállítás magas vezérlési teljesítménykövetelményekkel, nagy sebességű optikai hajtáskövetés, nagy érzékenységű berendezések, ipari robotok stb. 3) A magas energiaátalakítási hatékonyság és a hosszú üzemidő jellemzői alkalmassá teszik minden olyan területen, ahol energiatakarékos, hordozható műszerek és akkumulátoros üzemidő szükségesek.
A humanoid robot az üreges csésze motoros alkalmazások új kék óceánját nyitja meg. Az Optimus, a Tesla által kiadott humanoid robot legújabb fejlesztése szerint minden kéz hat meghajtást és 11 szabadsági fokot tartalmaz, két meghajtást a hüvelykujjhoz és egy-egy hajtást a másik négy ujjhoz, és a kéz akár 20 fontot is hordozhat. A kézi csuklós modul főként üreges csésze motorból, precíziós bolygócsökkentőből, gömbcsavarból és érzékelőből áll. Az üreges csésze motor lehetővé teszi az ujj mozgását, a precíziós bolygókerekes hajtómű lehetővé teszi a manipulátor pontosabb pozicionálását és rugalmasabb használatát, az enkóder nagy pontosságú pozíció-visszajelzést és sebesség-visszacsatolást biztosít a kéznek, az érzékelő pedig lehetővé teszi a robot számára, hogy emberhez hasonló észlelési és reakcióképességet biztosítson. Musk szerint a humanoid robotok száma a jövőben meg fogja haladni az emberek számát, és hosszú távon várhatóan eléri a 100 milliárd darabot. Az üreges csésze motor a robotkéz főbb műszaki megoldása nagy biztonsággal. A humanoid robotok kézenként 6 üreges csésze motort használnak, a véghelyzetet figyelembe véve a humanoid robotok várhatóan elérik az egymilliárd egységet, ha a humanoid robotok tömeggyártása leszáll, az üreges csésze motorral kapcsolatos vállalkozások bevételének növekedését fogja eredményezni.
