Motor cangkir berongga (motor mikro core -core) adalah motor DC khusus. Tradisional Motor DC banyak digunakan dalam produksi industri, peralatan rumah tangga, transportasi dan bidang lainnya, terdiri dari dua bagian inti dari stator dan rotor, bagian stasioner dari motor DC disebut stator, peran utama stator adalah untuk menghasilkan medan magnet, yang terdiri dari bingkai, tiang magnet utama, tiang balik, tutup ujung dan kuas. Bahan magnet stator yang umum digunakan termasuk NDFEB, samarium kobalt, kobalt nikel aluminium dan ferit. Bagian yang berputar selama operasi disebut rotor, dan peran utamanya adalah untuk menghasilkan torsi elektromagnetik dan gaya elektromotif yang diinduksi, yang merupakan pusat motor DC untuk konversi energi, sehingga biasanya disebut jangkar, yang terdiri dari poros berputar, inti jangkar, belitan armature, komutator dan kipas.
Motor cangkir berongga menembus bentuk struktural motor DC tradisional dalam struktur, menggunakan rotor tanpa inti, dan belitan jangkarnya adalah kumparan cangkir berongga, bentuknya yang mirip dengan cangkir air, sehingga disebut 'motor cangkir berongga '. Motor gelas berongga milik DC, magnet permanen, motor mikro servo. Struktur rotor baru ini membuat motor cangkir berongga memiliki karakteristik yang sangat baik berikut: ① Karakteristik hemat energi: Desain bebas inti sepenuhnya menghilangkan kehilangan daya yang disebabkan oleh pembentukan arus eddy di inti besi, dan efisiensi konversi energi sangat tinggi, efisiensi maksimum umumnya 70%, dan beberapa produk dapat mencapai lebih dari 90%(motor inti zat besi) lebih dari 70%, dan beberapa produk dapat mencapai lebih dari 90%(zat besi inti adalah 70%); (2) Karakteristik Kontrol: Awal dan pengereman yang cepat, respons cepat, konstanta waktu mekanik kurang dari 28 milidetik, beberapa produk dapat mencapai kurang dari 10 milidetik (motor inti umumnya lebih dari 100 milidetik); Kecepatan dapat dengan mudah disesuaikan secara sensitif di bawah keadaan berjalan kecepatan tinggi di area operasi yang disarankan; (3) Karakteristik Seret: Stabilitas operasi sangat dapat diandalkan, fluktuasi kecepatan sangat kecil, sebagai motor mikro, fluktuasi kecepatannya dapat dengan mudah dikontrol dalam 2%; ④ Karakteristik ringan: Dibandingkan dengan motor inti daya yang sama, berat dan volumenya berkurang 1/3-1/2, dan kepadatan energi sangat ditingkatkan. Indikator inti motor cangkir berongga adalah kepadatan daya, yaitu, rasio daya output terhadap berat atau volume. Rotor tanpa inti besi menghilangkan kehilangan arus eddy dan histeresis pada ujung molekuler dan meningkatkan efisiensi konversi energi. Mengurangi berat dan volume di ujung penyebut.
Sikat adalah komponen penting dari Motor yang disikat , bertanggung jawab untuk melakukan arus antara bagian yang berputar dan bagian -bagian stasioner. Karena lebih terbuat dari grafit, itu juga disebut sikat karbon. Dalam motor DC biasa, untuk menjaga rotor berputar, arah arus rotor perlu diubah secara real time, sehingga komutator dan sikat karbon perlu digunakan. Motor tanpa sikat membatalkan mode pergantian sikat mekanis, sehingga posisi rotor perlu dideteksi untuk menyelesaikan pergantian elektronik. Ada dua cara umum untuk mendapatkan informasi posisi rotor: (1) mode kontrol tanpa sensor, ketika motor berjalan, posisi rotor ditentukan oleh variabel yang dapat diukur yang diumpankan kembali oleh motor; Mode kontrol sensor posisi, posisi rotor motor terdeteksi langsung oleh sensor posisi di dalam motor. Sensor posisi yang umum digunakan adalah sensor aula, encoder fotoelektrik, transformer putar dan sebagainya. Akurasi deteksi sensor Hall tidak tinggi, tetapi harganya rendah; Encoder photoelectric dan deteksi posisi transformator putar akurat dan kesalahannya kecil, dan umumnya digunakan untuk sistem kontrol berkinerja tinggi, seperti kontrol orientasi medan magnet dan kontrol torsi langsung.
Motor gelas berongga sesuai dengan strukturnya dapat dibagi menjadi kuas dan sikat dua jenis. ① Motor cangkir berongga yang disikat (juga dikenal sebagai motor tanpa core -core DC, rotor tanpa inti besi): Penggunaan komutator sikat mekanis, umumnya oleh shell, stator dalam material magnetik lembut, stator magnet permanen, komposisi armatur rotor cangkir berongga. Ketika motor sikat cangkir berongga berenergi, belitan memiliki arus melalui, menghasilkan torsi, rotor mulai berputar, jika rotor beralih ke sudut tertentu, sikat menggunakan komutator mekanik untuk mengubah arah arus, sehingga arah torsi output tidak berubah, rotor terus berputar. Karena motor sikat cangkir berongga menggunakan pergantian sikat, ada gesekan relatif tertentu selama pengoperasian motor, yang akan menghasilkan kebisingan, percikan listrik, dan mengurangi masa pakai motor. Umumnya domestik 'motor cangkir berongga ' umumnya mengacu pada motor sikat; ② Motor cangkir berongga sikat (juga dikenal sebagai motor slotless tanpa sikat DC, stator tanpa inti besi): penggunaan pergantian elektronik, umumnya oleh cangkang, bahan magnetik lembut, bahan isolasi dan armature cangkir berongga yang terdiri dari stator dan rotor baja magnetik permanen. Motor sikat cangkir berongga menghubungkan belitan yang berbeda ke sirkuit dengan mengendalikan on-off komponen elektronik untuk mencapai efek pembalikan. Mode pergantian ini membuat motor sikat cangkir berongga memiliki karakteristik efisiensi tinggi, fluktuasi torsi kecil, masa pakai layanan tinggi, struktur kompak, perawatan yang mudah dan sebagainya.
1.2. Penghalang Inti: Proses berliku
Aliran proses motor cangkir berongga rumit, dan kesulitan pemrosesan jauh lebih dari pada motor berlapis DC biasa. Mengambil motor slotless DC dari teknologi Dingzhi (yaitu, produk motor cangkir berlubang) sebagai contoh, dari lilitan kumparan depan, bantalan tengah, mandrel, cincin pendukung dan instalasi bagian inti lainnya, hingga instalasi penutup belakang dan saluran pengelasan papan sirkuit, dll., Melibatkan hampir 30 proses, kompleksitas jauh lebih dari motor slotted DC yang lebih tinggi. Produksi kumparan harus melalui proses kawat berenamel - belitan - pembentukan pemanas - pengupasan kawat, menghubungkan pemasangan kawat -koil umum dan sebagainya.
Di antara mereka, pembuatan kumparan adalah salah satu proses inti motor cangkir berongga. Gulungan mandiri tanpa biji terbuat dari apa yang disebut kawat berenamel, yang merupakan kawat tembaga terisolasi dengan lapisan cat di luar. Dalam proses pembuatan, cat kabel yang berdekatan menyatu bersama dengan memberikan tekanan dan suhu. Ikatan yang tepat (pita atau fiberglass) dapat lebih meningkatkan kekuatan dan bentuk stabilitas belitan, yang sangat penting di bawah beban arus tinggi.
Teknologi produksi kumparan motor cangkir berongga terutama dibagi menjadi tiga kategori sesuai dengan metode pembentukan kumparan: 1) belitan manual. Melalui serangkaian proses kompleks, termasuk penyisipan pin, belitan manual, kabel manual dan langkah -langkah lain untuk diproduksi. 2) Teknologi produksi yang berliku. Teknologi produksi yang berliku adalah produksi semi-otomatis, kawat berenamel pertama kali secara berurutan melukai poros utama dengan penampang berbentuk berlian, dan dihilangkan setelah mencapai panjang yang dibutuhkan, dan kemudian diratakan ke pelat kawat, dan akhirnya pelat kawat terluka ke dalam koil berbentuk cangkir. Mengambil cangkir berliku sebagai contoh, proses pembuatan dapat dibagi secara kasar menjadi langkah -langkah berikut: (1) berliku kumparan billet kawat heksagonal: dilakukan pada mesin belitan kelompok belitan yang miring; ② Gulungan kosong kawat ditempelkan dengan dua potong pita sensitif tekanan berbentuk, demam untuk diratakan; ③ Rattening: Pelat bentuk dimasukkan ke koil kosong kawat, dan kumparan diratakan, dan kemudian dikirim ke mesin perataan untuk meratakan dan menjadi kawat datar kosong. Bentuk dengan scraper bambu. Potong pita berlebih, hanya menyisakan satu halangan, halangan harus dibiarkan di sisi yang sedikit terangkat dari untaian datar, sehingga gulungan dapat membentuk barisan; ④ kumparan: Kawat kawat datar dimasukkan ke dalam kumparan mesin kumparan cangkir berongga, sehingga kawat kosong terhubung ke ujungnya, dan pita ditempelkan di permukaan kepala kawat kosong untuk menjadi koil cangkir berongga; ⑤ Melapisi pembentukan epoksi: Setelah melapisi perekat epoksi, masukkan ke dalam oven untuk menyembuhkan dan membentuk. 3) Satu teknologi produksi cetakan. Mesin berliku memutar kawat berenamel ke spindel sesuai dengan hukum melalui peralatan otomatisasi, dan melepas kumparan setelah berliku ke dalam cangkir, terbentuk pada suatu waktu, dan tidak memerlukan banyak proses seperti bergulir dan meratakan, dengan otomatisasi tingkat tinggi.
Proses belitan luar negeri yang dikembangkan lebih awal, tingkat otomatisasi lebih tinggi dari domestik. Domestik terutama mengadopsi produksi belitan, prosesnya lebih rumit, intensitas tenaga kerja pekerja besar, tidak dapat menyelesaikan koil dengan diameter kawat yang lebih tebal, dan laju memo tinggi. Negara-negara asing terutama menggunakan teknologi produksi luka satu kali, otomatisasi tingkat tinggi, efisiensi produksi tinggi, rentang diameter koil, kualitas koil yang baik, pengaturan yang ketat, jenis motor, kinerja yang baik. Motor cangkir berongga dapat dibagi menjadi luka lurus, bentuk pelana dan luka yang cenderung sesuai dengan metode belitan. Pada tahun 1958, Dr.FF Aulhaber (von Haber) dari Jerman mengembangkan teknologi belitan kumparan belitan yang cenderung, dan memperoleh teknologi paten dari lilitan miring dari kumparan rotor motor cangkir berongga pada tahun 1965. Jerman, Swiss, Jepang, dan pengembangan motor cangkir berlubang lainnya sebelumnya, dalam proses winding telah mengakumulasi pengalaman yang kaya. Di antara tiga motor cangkir berongga terkemuka di dunia, Swiss Maxon sebagian besar menggunakan bentuk luka lurus dan bentuk pelana, dan faulhaber Jerman dan portescap Swiss yang sebagian besar menggunakan bentuk luka yang cenderung. Proses belitan lurus lurus lebih rumit, dan sebagian besar digunakan untuk struktur belitan yang panjang, sering terbuat dari gulungan berganda. Bentuk pelana dapat mengurangi ketebalan kumparan, mengurangi celah udara magnetik secara efektif pada motor kepadatan daya tinggi, meningkatkan panjang pemotongan medan magnet, dan memanfaatkan magnet stator dengan lebih baik; Gulungan miring dikembangkan sebelumnya, belitan yang relatif sederhana, kabel yang ketat, cocok untuk produksi batch besar.
Berliku adalah penghalang teknis inti motor gelas berongga. ① Tautan Desain: Tiga Teknologi Utama Luar Negeri Berasal dari 1960 -an, motor cangkir berongga domestik dimulai terlambat, lebih sedikit penelitian, kurangnya kombinasi tingkat subdivisi material, jenis rotor cup untuk mengoptimalkan motor, kurangnya desain ke depan yang sistematis, kurangnya persyaratan yang disesuaikan dari konfigurasi skema drive sistem dan kemampuan desain produk; ② Tautan pemrosesan: Dibandingkan dengan motor tanpa sikat tradisional, motor sikat, motor servo, struktur motor cangkir berongga milik struktur alur ompong, tidak ada alur yang tetap, semua kawat berenamel ditangguhkan, tidak ada dukungan internal, sangat sulit dalam proses, dan hasil awal rendah. Dalam hal akurasi belitan, persyaratan presisi motor cangkir berongga lebih tinggi daripada motor tradisional. Motor cangkir berongga itu sendiri berukuran kecil, dan toleransi untuk kesalahan lebih rendah daripada motor magnet permanen biasa dan motor stepper, dan akurasi pemrosesan secara langsung mempengaruhi stabilitas medan magnet. Perbedaan ketebalan kawat dan belokan belitan membuat nilai resistensi belitan, arus mulai, konstanta kecepatan dan parameter motor lainnya memiliki perbedaan besar. Karena itu, produsen domestik perlu meningkatkan presisi, hasil, dan otomatisasi dalam tautan produksi dan pemrosesan. Dibandingkan dengan di luar negeri, Cina juga relatif lemah dalam hal peralatan berliku. Peralatan berliku dapat dibagi menjadi peralatan non-otomatis otomatis dan manual. Dibandingkan dengan di luar negeri, tingkat otomatisasi peralatan berliku di Cina relatif rendah. Produsen peralatan berliku terkemuka di dunia termasuk Meteor of Swiss, Tanaka Seiki Co., Ltd. Jepang, dan Hitote Mechanical Engineering Co., Ltd. Perusahaan domestik masih dalam keadaan yang relatif kosong dalam hal peralatan, dan mereka membeli lebih banyak peralatan berliku Jepang, dengan harga mulai dari ratusan ribu hingga jutaan. Perusahaan -perusahaan yang relatif representatif di Cina termasuk teknologi Zhongspecial, Dongguan Taili Electronic Machinery Co., Ltd., Teknologi Qinlian, Kunshan Cook dan sebagainya.
1.3 Aplikasi Hilir: Karakteristik motor cangkir berongga menentukan skenario aplikasi hilir
Motor cangkir berongga milik motor mikro, dan bahan baku hulu mirip dengan bahan baku motor mikro, termasuk tembaga, baja, baja magnetik, bantalan, plastik, dll. Motor cangkir berongga pada awalnya digunakan dalam penerbangan, aerospace, industri dan alat-alat lain yang dikonsumsi secara bertahap.
Kinerja yang berbeda dari motor cangkir berongga sesuai dengan aplikasinya di bidang yang berbeda: 1) Karakteristik ukuran kecil, bobot ringan, dan rasio daya terhadap volume yang besar membuatnya cocok untuk area dengan persyaratan berat tinggi, seperti berbagai jenis pesawat, dll., Yang dapat meminimalkan berat pesawat; Ini juga banyak digunakan dalam berbagai produk elektronik konsumen, seperti sikat gigi listrik dan kipas listrik portabel. 2) Karakteristik awal yang cepat dan pengereman dan respons yang sangat cepat membuatnya cocok untuk area yang perlu mencapai kontrol otomatis yang cepat, seperti penyesuaian arah rudal dengan persyaratan kinerja kontrol yang tinggi, tindak lanjut drive optik tingkat tinggi, peralatan portir yang sangat sensitif, robot industri, dll. 3) Karakteristik efisiensi konversi energi tinggi dan waktu berjalan yang lama membuatnya cocok untuk semua jenis bidang yang memerlukan penghematan energi.
Robot humanoid membuka lautan biru baru aplikasi motor cangkir berongga. Menurut pengembangan terbaru Optimus, robot humanoid yang dilepaskan oleh Tesla, masing -masing tangan mencakup enam drive dan 11 derajat kebebasan, dua drive untuk ibu jari dan satu drive untuk masing -masing dari empat jari lainnya, dan tangan dapat membawa hingga 20 pound. Modul sambungan tangan terutama terdiri dari motor gelas berongga, peredam planet presisi, sekrup bola dan sensor. Motor cangkir berongga memungkinkan jari memiliki kemampuan untuk bergerak, gearbox planet presisi memungkinkan manipulator untuk memposisikan lebih akurat dan menggunakan lebih fleksibel, enkoder memberikan umpan balik posisi presisi tinggi dan umpan balik kecepatan tangan, dan sensor memungkinkan robot untuk memiliki fungsi perseptual dan kemampuan reaksi yang mirip manusia. Menurut Musk, jumlah robot humanoid di masa depan akan melebihi jumlah manusia, dan diharapkan mencapai tingkat 100 miliar unit dalam jangka panjang. Hollow cup motor adalah solusi teknis utama dari robot tangan dengan kepastian tinggi. Robot humanoid menggunakan 6 motor cangkir berongga per tangan, mengingat situasi akhir, robot humanoid diperkirakan akan mencapai tingkat satu miliar unit, jika produksi massal robot humanoid mendarat, akan menarik pertumbuhan pendapatan perusahaan yang terkait dengan motorik cangkir.
