The Motor Cawan Berongga ialah sejenis motor khas yang ciri utamanya ialah pemutar motor itu berbentuk cawan berongga. Motor mempunyai kelebihan saiz kecil, ringan, tindak balas pantas dan kecekapan tinggi, dan digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang, seperti robot, dron, peralatan perubatan dan sebagainya.
Pertama, konsep asas motor cawan berongga
1.1 Definisi motor cawan berongga
Motor Mico ialah motor arus terus tanpa berus (BLDC) yang pemutarnya berbentuk cawan berongga, biasanya diperbuat daripada bahan bukan magnet, seperti plastik, seramik, dll. Berbanding dengan motor tradisional, motor cawan berongga mempunyai ketumpatan kuasa yang lebih tinggi dan prestasi pelesapan haba yang lebih baik.
1.2 Klasifikasi motor cawan berongga
Mengikut struktur pemutar, motor cawan berongga boleh dibahagikan kepada jenis berikut:
(1) Motor cawan berongga unipolar: hanya satu kutub magnet, sesuai untuk senario aplikasi kuasa rendah, kelajuan rendah.
(2) Motor cawan berongga berbilang kutub: dengan berbilang kutub magnet, sesuai untuk senario aplikasi berkuasa tinggi, berkelajuan tinggi.
(3) Motor cawan berongga pemutar dalam: pemutar terletak di dalam motor, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan struktur padat.
(4) Motor cawan berongga pemutar luar: pemutar terletak di luar motor, sesuai untuk aplikasi yang memerlukan tork yang besar.
Kedua, struktur motor cawan berongga
2.1 Pemegun
Stator ialah bahagian tetap motor cawan berongga, biasanya diperbuat daripada kepingan keluli silikon yang berlamina untuk membentuk kepelbagaian slot. Sebuah gegelung dibenamkan dalam slot untuk menghasilkan medan magnet berputar melalui arus ulang alik. Reka bentuk struktur stator mempunyai pengaruh yang besar terhadap prestasi motor, seperti ketumpatan fluks magnet, pengagihan medan magnet dan sebagainya.
2.2 Pemutar
Rotor ialah bahagian berputar motor cawan berongga, biasanya diperbuat daripada bahan bukan magnet, seperti plastik, seramik, dll. Struktur berongga pemutar boleh mengurangkan berat dan isipadu motor dengan berkesan dan meningkatkan ketumpatan kuasa. Magnet kekal boleh dipasang di dalam rotor untuk menghasilkan medan magnet yang berinteraksi dengan medan magnet stator untuk merealisasikan putaran motor.
2.3 Galas
Galas adalah komponen utama yang menyambungkan stator dan rotor dan digunakan untuk menyokong putaran rotor. Motor cawan berongga biasanya menggunakan galas bebola berketepatan tinggi atau galas bebola untuk mengurangkan geseran dan haus serta meningkatkan hayat dan kestabilan motor.
2.4 Penderia
Penderia digunakan untuk mengesan kedudukan dan kelajuan rotor bagi mengawal operasi motor. Motor cawan berongga biasanya menggunakan penderia Hall, penderia fotoelektrik atau penderia magnet. Ketepatan dan kelajuan tindak balas sensor mempunyai pengaruh yang besar terhadap prestasi motor.
Ketiga, prinsip kerja motor cawan berongga
3.1 Penjanaan medan magnet
Apabila arus ulang alik melalui gegelung stator, ia mewujudkan medan magnet berputar dalam stator. Medan magnet ini melalui bahagian berongga pemutar dan berinteraksi dengan magnet kekal di dalam pemutar.
3.2 Penjanaan tork
Disebabkan oleh interaksi medan magnet, pemutar tertakluk kepada momen yang menyebabkan ia mula berputar. Magnitud tork ini berkaitan dengan kekuatan medan magnet, bilangan kutub magnet rotor dan arus motor.
3.3 Kawalan tork
Dengan menukar arus gegelung pemegun, kekuatan dan arah medan magnet boleh dikawal, dengan itu merealisasikan kawalan tepat tork pemutar. Kaedah kawalan ini dipanggil kawalan vektor, yang boleh mencapai operasi yang cekap dan kawalan motor yang tepat.
3.4 Fungsi penderia
Penderia mengesan kedudukan dan kelajuan rotor dan menyalurkan kembali maklumat kepada pengawal. Menurut maklumat ini, pengawal melaraskan arus gegelung pemegun untuk mencapai kawalan motor yang tepat.
Empat, ciri-ciri motor cawan berongga
4.1 Saiz kecil dan ringan
Oleh kerana struktur berongga pemutar, motor cawan berongga mempunyai isipadu yang lebih kecil dan berat yang lebih ringan, yang sesuai untuk aplikasi dengan keperluan yang ketat untuk ruang dan berat.
4.2 Respons pantas dan kecekapan tinggi
Inersia rotor motor cawan berongga adalah kecil, yang boleh mencapai permulaan dan berhenti pantas, dan mempunyai kelajuan tindak balas yang tinggi. Pada masa yang sama, kerana kehilangan fluks antara rotor dan stator adalah kecil, kecekapan motor adalah tinggi.
4.3 Prestasi pelesapan haba yang baik
Terdapat jurang udara yang besar antara pemutar dan pemegun motor cawan berongga, yang kondusif untuk pelesapan haba. Selain itu, bahan bukan magnet rotor juga membantu mengurangkan kehilangan haba dan meningkatkan prestasi pelesapan haba.
4.4 Bunyi rendah, getaran rendah
Oleh kerana tiada sentuhan antara pemutar dan pemegun motor cawan berongga, tiada geseran dan haus semasa operasi, jadi ia mempunyai bunyi dan getaran yang rendah.
Lima, medan aplikasi motor cawan berongga
5.1 Robot
Motor cawan berongga mempunyai kelebihan saiz kecil, ringan, tindak balas pantas, dan lain-lain, dan digunakan secara meluas dalam pelbagai robot, seperti robot industri, robot perkhidmatan, dron dan sebagainya.
5.2 Peranti Perubatan
Ciri ketepatan tinggi dan hingar rendah bagi motor cawan berongga menjadikannya sesuai untuk peranti perubatan seperti robot pembedahan, peralatan pergigian, peralatan diagnostik, dll.
5.3 Instrumen Ketepatan
Ketepatan tinggi dan kestabilan motor cawan berongga menjadikannya sesuai untuk pelbagai instrumen ketepatan, seperti instrumen optik, alat pengukur, instrumen analisis dan sebagainya.
5.4 Perkakas Rumah
Kecekapan tinggi dan ciri hingar rendah motor cawan berongga menjadikannya digunakan secara meluas dalam perkakas rumah, seperti kipas, pembersih vakum, mesin basuh dan sebagainya.
