Hollow Cup Silnik (silnik bezkroczny) to specjalny silnik DC. Tradycyjny Silnik DC jest szeroko stosowany w produkcji przemysłowej, urządzeniach gospodarstwa domowego, transporcie i innych polach, złożonych z dwóch rdzeniowych części stojana i wirnika, stacjonarna część silnika DC nazywa się stojanem, główną rolą stojana jest generowanie pola magnetycznego, składającego się z ramy, głównego bieguna magnetycznego, odwracanie bieguna, końcowa, końcowa i szczotka. Powszechnie używane materiały magnesu stojana obejmują NDFEB, Samarium Cobalt, aluminiowy kobalt niklu i ferryt. Część, która obraca się podczas pracy, nazywa się wirnikiem, a jej główną rolą jest wytwarzanie momentu obrotowego elektromagnetycznego i indukowanej siły elektromotorycznej, która jest piastą silnika prądu stałego do konwersji energii, więc zwykle nazywana jest zworą, która składa się z obracającego się wału, rdzenia zwładzie, uzwojenia stroju, komutatora i wentylatora.
Pusty silnik kubka przebija się przez strukturalną postać tradycyjnego silnika DC w strukturze, za pomocą wirnika bez rdzenia, a jego uzwojenie twornika jest pustą cewką kubka, podobną do kubka wodnego, więc nazywa się on „Pusty Cup Silnik ”. Pusty silnik Pucharu należy do DC, magnesu stałego, serwoterapickiego silnika. Ta nowatorska struktura wirnika sprawia, że silnik pustego kubka ma następujące doskonałe cechy: ① Charakterystyka oszczędzania energii: Projekt bez rdzenia całkowicie eliminuje utratę mocy spowodowaną tworzeniem prądów wirowego w żelaznym rdzeniu, a wydajność konwersji energii jest bardzo wysoka, maksymalna wydajność wynosi ogólnie ponad 70%, a niektóre produkty mogą osiągnąć więcej niż 90%(żelazne silniki rdzeniowe są ogólnie 70%); (2) Charakterystyka kontroli: szybki początek i hamowanie, szybka reakcja, mechaniczna stała czasowa mniejsza niż 28 milisekund, niektóre produkty mogą osiągnąć mniej niż 10 milisekund (silniki rdzeniowe wynoszą na ogół ponad 100 milisekund); Prędkość można łatwo regulować wrażliwie pod wysoką prędkością działającą w zalecanym obszarze operacyjnym; (3) Charakterystyka oporu: Stabilność operacji jest bardzo niezawodna, fluktuacja prędkości jest bardzo mała, ponieważ mikro silnik jego fluktuacja prędkości można łatwo kontrolować w ciągu 2%; ④ Lekkie cechy: w porównaniu z tym samym silnikiem rdzenia mocy, jego waga i objętość są zmniejszone o 1/3-1/2, a gęstość energii jest znacznie ulepszona. Podstawowym wskaźnikiem pustego silnika kubka jest gęstość mocy, to znaczy stosunek mocy wyjściowej do masy lub objętości. Rotor bez żelaznego rdzenia eliminuje utratę prądu wirowego i histerezy na końcu molekularnym i poprawia wydajność konwersji energii. Zmniejszona waga i objętość na końcu mianownika.
Pędzel jest ważnym elementem Szczotkowany silnik , odpowiedzialny za prowadzenie prądu między częściami obrotowymi a częściami stacjonarnymi. Ponieważ jest bardziej wykonany z grafitu, nazywa się to również pędzlem węglowym. W zwykłym silniku DC, aby obrócić wirnik, kierunek prądu wirnika musi zostać zmieniony w czasie rzeczywistym, aby można było zastosować komutator i szczotkę węglową. Bezszczotkowy silnik anuluje tryb komunikacji szczotki mechanicznej, więc położenie wirnika należy wykryć, aby ukończyć komunikację elektroniczną. Istnieją dwa powszechne sposoby uzyskania informacji o położeniu wirnika: (1) Tryb sterowania bez czułości, gdy silnik działa, pozycja wirnika jest określana przez zmienną zmienną zasilaną przez silnik; Tryb sterowania czujnikiem położenia pozycja wirnika silnika jest wykrywana bezpośrednio przez czujnik położenia wewnątrz silnika. Powszechnie używanymi czujnikami położenia są czujniki hali, enkodery fotoelektryczne, transformatory obrotowe i tak dalej. Dokładność wykrywania czujnika hali nie jest wysoka, ale cena jest niska; Koder fotoelektryczny i wykrywanie pozycji transformatora obrotowego jest dokładne, a błąd jest niewielki i są one ogólnie stosowane do systemów sterowania o wysokiej wydajności, takich jak kontrola orientacji pola magnetycznego i bezpośrednia kontrola momentu obrotowego.
Silnik pustego kubka według jego struktury można podzielić na szczotkę i bezszczotkowe dwa rodzaje. ① Szczotkowany silnik pustej kubka (znany również jako Silnik bezszczonowy DC, wirnik bez żelaznego rdzenia): Zastosowanie mechanicznego komutatora szczotki, ogólnie przez skorupę, miękki materiał magnetyczny, stojan stały magnetyczny, pusta kubek stroju obrotowego. Gdy silnik szczotki pustej kubka jest zasilany, uzwojenie ma prąd, wytwarzając moment obrotowy, wirnik zaczyna się obracać, jeśli wirnik obraca się do określonego kąta, szczotka używa mechanicznego komutatora do zmiany kierunku prądu, tak aby kierunek wyjściowy moment obrotowy pozostał niezmieniony, wirnik będzie się obracać. Ponieważ silnik szczotki pustej kubka wykorzystuje komutację pędzla, podczas pracy silnika występuje pewne względne tarcia, które wytwarza hałas, iskrę elektryczną i zmniejszy żywotność silnika. Zasadniczo domowy silnik „pusty kubek” ogólnie odnosi się do silnika szczotkowania; ② Bezszczotkowy silnik pustego kubka (znany również jako bezszczotek bezszczotkowy silnik bezszczotkowy, stojan bez żelaznego rdzenia): Zastosowanie komunikacji elektronicznej, ogólnie przez skorupę, miękkie materiały magnetyczne, materiały izolacyjne i pusta misia złożona z stojana i stałego wirnika stalowego magnetycznego. Silnik bezszczotkowy pusty kubek łączy różne uzwojenia z obwodem, kontrolując włączenie komponentów elektronicznych, aby osiągnąć efekt odwrócenia. Ten tryb komutacji sprawia, że silnik bezszczotkowy pusty kubek ma charakterystykę wysokiej wydajności, małego fluktuacji momentu obrotowego, wysokiej żywotności, kompaktowej struktury, łatwej konserwacji i tak dalej.
1.2. Kariera podstawowa: proces uzwojenia
Procesowy przepływ silnika pustego kubka jest złożony, a trudność przetwarzania jest znacznie większa niż zwykły silnik szczelinowy DC. Biorąc pod uwagę silnik DC bez gniazd technologii Dingzhi (to znaczy produkty silnikowe na pusty kubek) jako przykład, z przedniego uzwojenia cewki, łożyska środkowego, trzpienia, pierścienia podporowego i innych instalacji części rdzeniowych, po linię instalacji tylnej pokrywy i spawania płyty drukowanej itp., Obejmująca prawie 30 procesów, złożoność jest znacznie więcej niż zwykłe silniki rozkładane. Produkcja cewki musi przejść przez proces emaliowanego drutu - uzwojenia - kształtowanie ogrzewania - usuwanie drutu, łączenie wspólnej instalacji drutu - cewki i tak dalej.
Wśród nich produkcja cewek jest jednym z podstawowych procesów Hollow Cup Silnik. Niezwyraźcyjne uzwojenie samowystarczalne są wykonane z tak zwanego emaliowanego drutu, który jest izolowanym drutem miedzianym z warstwą farby na zewnątrz. W procesie produkcyjnym farba sąsiednich przewodów jest łączone ze sobą poprzez zastosowanie ciśnienia i temperatury. Właściwe wiązanie (taśma lub włókno szklane) może jeszcze bardziej poprawić siłę i stabilność kształtu uzwojenia, co jest szczególnie ważne przy dużych obciążeniach prądu.
Technologia produkcyjna cewki silnikowej Hollow Cup jest podzielona głównie na trzy kategorie zgodnie z metodą formowania cewki: 1) ręczne uzwojenia. Poprzez serię złożonych procesów, w tym wstawianie pinu, ręczne uzwojenie, ręczne okablowanie i inne kroki do wytworzenia. 2) Technologia produkcji uzwojenia. Technologia produkcji uzwojenia jest półautomatyczna produkcja, emaliowany drut jest najpierw sekwencyjnie zwinięty do głównego wału z przekrojem w kształcie diamentu i jest usuwana po osiągnięciu wymaganej długości, a następnie spłaszczona w płycie drucianej, a wreszcie płyta druciana zostaje wrzucona do cewki w kształcie filiżanki. Biorąc na przykład krętą pustą kubek, proces produkcyjny można z grubsza podzielić na następujące kroki: (1) uzwojenie heksagonalnej cewki z drutu: jest przeprowadzana na nachylonej grupie uzwojenia; ② Drutna ślepa cewka jest wklejona dwoma kawałkami taśmy wrażliwej na ciśnienie w kształcie, w którym można spłaszczyć; ③ Spłaszczanie: płyta kształtu jest wkładana do drucianej ślepej cewki, a cewka jest spłaszczona, a następnie wysyłana do spłaszczającej maszyny, aby spłaszczyć i stać się płaskim drucianym pustym. Kształt za pomocą skrobaka bambusowego. Odetnij nadmiar taśmy, pozostawiając tylko jeden zaczep, zaczep należy pozostawić po lekko uniesionej stronie płaskiej pasma, aby kołowrotek mógł uformować rząd; ④ Cewka: Płaska drutowa ślepa ślepa jest podawana do cewki pustej cewki kubka, tak aby ślepa ślepa ślepa część była podłączona do końca, a taśma jest wklejona na powierzchni drucianej pustej głowicy, aby stać się cewką pustej kubka; ⑤ Powlekanie epoksydowe kształtowanie epoksydowe: Po powlekaniu kleju epoksydowego umieść go do piekarnika do utwardzania i kształtowania. 3) Jedna technologia produkcji formowania. Uznana maszyna wiatuje emaliowany drut wrzeciona zgodnie z prawem za pośrednictwem sprzętu do automatyzacji i zdejmuje cewkę po wiwce do kubka, tworząc się na raz, i nie wymaga wielu procesów, takich jak toczenie i spłaszczenie, z wysokim stopniem automatyzacji.
Proces uzwojenia zagranicznego rozwinął się wcześnie, stopień automatyzacji jest wyższy niż krajowy. Proces ten przyjmuje głównie produkcję uzwojenia, proces jest bardziej skomplikowany, intensywność pracy pracowników jest duża, nie może uzupełnić cewki o grubszej średnicy drutu, a szybkość złomu jest wysoka. Kraje zagraniczne wykorzystują głównie jednorazową technologię produkcji ran, wysoki stopień automatyzacji, wysoką wydajność produkcji, zasięg średnicy cewki, dobrą jakość cewki, ciasne rozmieszczenie, typy motoryczne, dobra wydajność. Pusty silnik kubka można podzielić na prostą ranę, kształt siodła i pochyloną ranę zgodnie z metodą uzwojenia. W 1958 r. Drfff Aulhaber (von Haber) z Niemiec opracował nachyloną technologię uzwojenia cewki i uzyskał technologię patentową nachylonego uzwojenia cewki wirnika Hollow Cup Motor w 1965 roku. Niemcy, Szwajcaria, Japonia i inne rozwój motoryzacji pustej kubka, wcześniej, zgromadził bogate doświadczenie. Spośród trzech wiodących silników Puste Cup na świecie szwajcarski Maxon używa głównie prostego kształtu rany i kształtu siodła, a niemiecki Faulhaber i szwajcarski portescap używają głównie pochylonego kształtu rany. Proces uzwojenia prosto jest bardziej skomplikowany i jest wykorzystywany najczęściej do długich struktur uzwojenia, często wykonany z wielu uzwojenia. Kształt siodła może zmniejszyć grubość cewki, skutecznie zmniejszyć lukę powietrza magnetycznego na silniku o dużej mocy, zwiększyć długość pola magnetycznego i lepiej wykorzystać magnetyzm stojana; Ukośne uzwojenie rozwinęło się wcześniej, stosunkowo proste uzwojenie, ciasne okablowanie, odpowiednie do produkcji dużej partii.
Uzwojenie jest podstawową barierą techniczną Hollow Cup Silnik. ① Link do projektowania: Trzy główne technologie zagraniczne powstały w latach 60. XX wieku, domowy silnik Hollow Cup zaczął późno, mniej badań, brak kombinacji oceny podziału materiału, typ kubka wirnika w celu optymalizacji silnika, brak systematycznego projektu, brak dostosowanych wymagań konfiguracji systemu napędu systemowego i możliwości projektowania produktu; ② Link do przetwarzania: W porównaniu z tradycyjnym silnikiem bezszczotkowym, silnikiem szczotkowym, silnikiem serwo, struktura pustego silnika kubka należy do struktury rowka bezzębnego, nie ma ustalonego rowka, wszystkie emaliowane druty są zawieszone, nie ma wewnętrznego podparcia, jest bardzo trudny w tym procesie, a wczesna wydajność jest niska. Jeśli chodzi o dokładność uzwojenia, precyzyjne wymagania dotyczące Hollow Cup silników są wyższe niż wymagania tradycyjnych silników. Sam silnik pustego kubka jest niewielki, a tolerancja błędu jest niższa niż w przypadku zwykłych silników magnesu stałego i silników krokowych, a dokładność przetwarzania bezpośrednio wpływa na stabilność pola magnetycznego. Różnica grubości drutu i zakrętów powoduje, że wartość rezystancji uzwojenia, prąd początkowy, stała prędkości i inne parametry silnika mają duże różnice. Z tego powodu producenci krajowi muszą poprawić precyzję, wydajność i automatyzację w połączeniach produkcyjnych i przetwarzających. W porównaniu z zagranicznymi Chiny są również stosunkowo słabe pod względem sprzętu do uzwojenia. Sprzęt uzwojenia można podzielić na automatyczny i ręczny sprzęt nieautomatyczny. W porównaniu z zagranicznymi stopień automatyzacji uzwojenia sprzętu w Chinach jest stosunkowo niski. Wiodący na świecie producenci urządzeń do uzwojenia obejmują Meteor of Switzerland, Tanaka Seiki Co., Ltd. z Japonii i Hitote Mechanical Engineering Co., Ltd. Przedsiębiorstwa krajowe są nadal w stosunkowo wolnym stanie pod względem sprzętu i kupują więcej japońskich sprzętu do uzwojenia, a ceny od setek tysięcy do milionów. Stosunkowo reprezentatywne firmy w Chinach obejmują technologię Zhongspecial, Dongguan Tailli Electronic Machinery Co., Ltd., Qinlian Technology, Kunshan Cook i tak dalej.
1.3 Zastosowania poniżej: Charakterystyka pustego silnika kubka określa scenariusz zastosowania w dół
Pusty silnik Pucharu należy do mikro silnika, a surowce w górę rzeki są podobne do surowców mikro silnika, w tym miedzi, stali, stali magnetycznej, łożyska, tworzyw sztucznych itp. Pusty miseczka była pierwotnie używana w lotnictwie, narzędzia lotnicze, wojskowe, wojskowe i inne najnowocześniejsze przemysł, w ostatnich latach, jego aplikacja stopniowo rozszerzała się w branże cywilne, takie jak odjeżdżalnie medyczne, elektroniczne, elektroenergetyczne.
Różna wydajność silnika pustego kubka odpowiada jego zastosowaniu w różnych dziedzinach: 1) Charakterystyka małego rozmiaru, lekkiej i dużego wskaźnika mocy do objętości sprawiają, że nadaje się do obszarów o wysokiej masie, takich jak różne rodzaje samolotów itp., Które mogą zminimalizować masę samolotu; Jest również szeroko stosowany w różnych produktach elektronicznych konsumenckich, takich jak elektryczne szczoteczki do zębów i przenośne wentylatory elektryczne. 2) Charakterystyka szybkiego początkowego i hamowania oraz niezwykle szybka reakcja sprawiają, że nadaje się do obszarów, które muszą osiągnąć szybką kontrolę, takie jak regulacja kierunku rakiet z wysokimi wymaganiami kontroli, wysoka optyczna obserwacja napędu optycznego, wysoce wrażliwe sprzęt, roboty przemysłowe itp. 3) Charakterystyka wydajności konwersji o wysokiej energii i długotrwały czas działający.
Robot humanoidalny otwiera nowy niebieski ocean Hollow Cup Motor Applications. Według najnowszego rozwoju Optimusa, humanoidalnego robota wypuszczonego przez Teslę, każda ręka zawiera sześć napędów i 11 stopni swobody, dwa dyski na kciuk i jeden jazda dla każdego z pozostałych czterech palców, a ręka może przenieść do 20 funtów. Moduł złącza ręcznego składa się głównie z pustego silnika kubka, precyzyjnego reduktora planetarnego, śruby kulowej i czujnika. Silnik pustego kubka umożliwia palecowi możliwość poruszania się, precyzyjna skrzynia biegów planetarna umożliwia manipulatorowi dokładniejszą pozycję i użycie bardziej elastycznego, enkoder zapewnia bardzo precyzyjne sprzężenie zwrotne w pozycji i szybkie sprzężenie zwrotne dłoni, a czujnik umożliwia robotowi posiadanie ludzkiej funkcji percepcyjnej i zdolności reakcji. Według Muska liczba robotów humanoidalnych w przyszłości przekroczy liczbę ludzi i oczekuje się, że osiągnie poziom 100 miliardów jednostek w perspektywie długoterminowej. Hollow Cup Silnik to główne rozwiązanie techniczne robota z dużą pewnością. Roboty humanoidalne wykorzystują 6 pustych silników na kubek na rękę, biorąc pod uwagę sytuację końcową, oczekuje się, że roboty humanoidalne osiągną poziom miliarda jednostek, jeśli masowa produkcja lądowania robotów humanoidalnych pociągnie za rozwój przychodów przedsiębiorstw związanych z motorem.
