De Holle kopmotor is een speciaal type motor waarvan het belangrijkste kenmerk is dat de rotor van de motor een holle komvorm heeft. De motor heeft de voordelen van een klein formaat, een laag gewicht, een snelle respons en een hoog rendement, en wordt veel gebruikt op verschillende gebieden, zoals robots, drones, medische apparatuur enzovoort.
Ten eerste het basisconcept van de holle kopmotor
1.1 Definitie van holle kopmotor
Mico-motor is een borstelloze gelijkstroommotor (BLDC) waarvan de rotor een holle komvorm heeft, meestal gemaakt van niet-magnetische materialen, zoals plastic, keramiek, enz. Vergeleken met traditionele motoren hebben holle kommotoren een hogere vermogensdichtheid en betere warmteafvoerprestaties.
1.2 Classificatie van holle kopmotor
Afhankelijk van de rotorstructuur kan de holle kopmotor worden onderverdeeld in de volgende typen:
(1) Unipolaire holle kopmotor: slechts één magnetische pool, geschikt voor toepassingsscenario's met laag vermogen en lage snelheid.
(2) Meerpolige holle kopmotor: met meerdere magnetische polen, geschikt voor toepassingsscenario's met hoog vermogen en hoge snelheid.
(3) Holle kopmotor met binnenrotor: de rotor bevindt zich in de motor, geschikt voor toepassingen die een compacte structuur vereisen.
(4) Holle kopmotor met externe rotor: de rotor bevindt zich buiten de motor, geschikt voor toepassingen die een groot koppel vereisen.
Ten tweede de structuur van de holle kopmotor
2.1 Stator
De stator is een vast onderdeel van de holle kopmotor, meestal gemaakt van siliciumstaalplaten die gelamineerd zijn om meerdere sleuven te vormen. In de sleuf is een spoel ingebed die door middel van wisselstroom een roterend magnetisch veld opwekt. Het structuurontwerp van de stator heeft een grote invloed op de prestaties van de motor, zoals de magnetische fluxdichtheid, de magnetische veldverdeling enzovoort.
2.2 Rotor
De rotor is het roterende deel van de holle kopmotor, meestal gemaakt van niet-magnetische materialen, zoals plastic, keramiek, enz. De holle structuur van de rotor kan het gewicht en het volume van de motor effectief verminderen en de vermogensdichtheid verbeteren. Er kan een permanente magneet in de rotor worden geïnstalleerd om een magnetisch veld te genereren dat in wisselwerking staat met het magnetische veld van de stator om de rotatie van de motor te realiseren.
2.3 Lager
Lagers zijn belangrijke componenten die de stator en rotor verbinden en worden gebruikt om de rotatie van de rotor te ondersteunen. Holle kopmotoren gebruiken meestal uiterst nauwkeurige kogellagers of kogellagers om wrijving en slijtage te verminderen en de levensduur en stabiliteit van de motor te verbeteren.
2.4 Sensor
Sensoren worden gebruikt om de positie en snelheid van de rotor te detecteren om de werking van de motor te controleren. Holle kopmotoren gebruiken meestal Hall-sensoren, foto-elektrische sensoren of magnetische sensoren. De precisie en reactiesnelheid van de sensor hebben een grote invloed op de prestaties van de motor.
Ten derde, het werkingsprincipe van de holle kopmotor
3.1 Opwekking van magnetisch veld
Wanneer wisselstroom door de statorspoel stroomt, ontstaat er een roterend magnetisch veld in de stator. Dit magnetische veld gaat door het holle deel van de rotor en werkt samen met de permanente magneet in de rotor.
3.2 Genereren van koppel
Door de interactie van het magnetische veld wordt de rotor onderworpen aan een moment waardoor hij gaat draaien. De grootte van dit koppel hangt samen met de sterkte van het magnetische veld, het aantal magnetische polen van de rotor en de stroom van de motor.
3.3 Controle van koppel
Door de stroom van de statorspoel te veranderen, kunnen de sterkte en richting van het magnetische veld worden geregeld, waardoor een nauwkeurige controle van het rotorkoppel wordt gerealiseerd. Deze besturingsmethode wordt vectorbesturing genoemd, waarmee een efficiënte werking en nauwkeurige regeling van de motor kan worden bereikt.
3.4 Functies van de sensor
De sensor detecteert de positie en snelheid van de rotor en stuurt de informatie terug naar de controller. Volgens deze informatie past de controller de stroom van de statorspoel aan om een nauwkeurige regeling van de motor te bereiken.
Vier, de kenmerken van een holle kopmotor
4.1 Klein formaat en licht van gewicht
Door de holle structuur van de rotor heeft de holle kopmotor een kleiner volume en een lager gewicht, wat geschikt is voor toepassingen met strenge eisen aan ruimte en gewicht.
4.2 Snelle respons en hoog rendement
De rotortraagheid van de holle kopmotor is klein, wat een snelle start en stop mogelijk maakt, en heeft een hoge reactiesnelheid. Tegelijkertijd is het rendement van de motor hoog, omdat het fluxverlies tussen de rotor en de stator klein is.
4.3 Goede warmteafvoerprestaties
Er is een grote luchtspleet tussen de rotor en de stator van de holle kopmotor, wat bevorderlijk is voor de afvoer van warmte. Bovendien helpt het niet-magnetische materiaal van de rotor ook het warmteverlies te verminderen en de warmteafvoerprestaties te verbeteren.
4.4 Laag geluidsniveau, lage trillingen
Omdat er geen contact is tussen de rotor en de stator van de holle kopmotor, is er geen wrijving en slijtage tijdens bedrijf, waardoor er weinig geluid en trillingen zijn.
Vijf toepassingsgebieden met holle kopmotoren
5.1 Robot
Holle kopmotor heeft de voordelen van een klein formaat, laag gewicht, snelle respons, enz., En wordt veel gebruikt in verschillende robots, zoals industriële robots, servicerobots, drones enzovoort.
5.2 Medische hulpmiddelen
De hoge precisie en het lage geluidsniveau van holle kopmotoren maken ze ideaal voor medische apparaten zoals chirurgische robots, tandheelkundige apparatuur, diagnostische apparatuur, enz.
5.3 Precisie-instrumenten
De hoge precisie en stabiliteit van de holle kopmotor maken hem geschikt voor een verscheidenheid aan precisie-instrumenten, zoals optische instrumenten, meetinstrumenten, analytische instrumenten enzovoort.
5.4 Huishoudelijke apparaten
Het hoge rendement en de lage geluidseigenschappen van holle kopmotoren zorgen ervoor dat ze op grote schaal worden gebruikt in huishoudelijke apparaten, zoals ventilatoren, stofzuigers, wasmachines enzovoort.
