Motor de copo oco (Micro Corroless Motor) é um motor DC especial. Tradicional O motor CC é amplamente utilizado na produção industrial, eletrodomésticos, transporte e outros campos, compostos por duas partes principais do estator e do rotor, a parte estacionária do motor CC é chamada de estator, o papel principal do estator é geração de um campo magnético, composto pela estrutura, pólo magnético principal, pólo revertering, tampa final, o departamento de rush. Os materiais de ímã do estator comumente usados incluem NDFEB, cobalto samarium, cobalto de níquel de alumínio e ferrita. A parte que gira durante a operação é chamada de rotor, e seu papel principal é produzir torque eletromagnético e força eletromotiva induzida, que é o cubo do motor CC para conversão de energia, por isso geralmente é chamado de armadura, que é composta de eixo rotativo, núcleo de armadura, enrolamento de armadura, comutador e ventilador.
O motor de copo oco rompe a forma estrutural do motor DC tradicional em estrutura, usando um rotor sem núcleo, e seu enrolamento de armadura é uma bobina de copo oco, de forma semelhante a um copo de água, por isso é chamado de 'motor de copo oco'. O motor de copo oco pertence a DC, ímã permanente, servo micro motor. Essa nova estrutura de rotor faz com que o motor do copo oco tenha as seguintes características seguintes: ① Características de economia de energia: o design sem núcleo elimina completamente a perda de energia causada pela formação de correntes de Foucault no núcleo de ferro, e a eficiência da conversão de energia é muito alta, a eficiência máxima é geralmente mais de 70%e alguns produtos podem atingir mais de 90%(os motores do núcleo de ferro são geralmente 70); (2) Características de controle: Início e frenagem rápida, resposta rápida, constante de tempo mecânico inferior a 28 milissegundos, alguns produtos podem atingir menos de 10 milissegundos (os motores principais geralmente são mais de 100 milissegundos); A velocidade pode ser facilmente ajustada com sensibilidade sob o estado de alta velocidade na área operacional recomendada; (3) Características de arrasto: A estabilidade da operação é muito confiável, a flutuação da velocidade é muito pequena, pois um micro motor, sua flutuação de velocidade pode ser facilmente controlada dentro de 2%; ④ Características leves: comparado com o mesmo motor de núcleo de potência, seu peso e volume são reduzidos em 1/3-1/2 e a densidade de energia é bastante aprimorada. O indicador do núcleo do motor do copo oco é a densidade de potência, ou seja, a proporção da potência de saída e o peso ou o volume. O rotor sem núcleo de ferro elimina a corrente de Foucault e a Perda de Histrese na extremidade molecular e melhora a eficiência da conversão de energia. Peso reduzido e volume na extremidade do denominador.
O pincel é um componente importante do Motor escovado , responsável por conduzir a corrente entre as peças rotativas e as peças estacionárias. Por ser mais feita de grafite, também é chamada de escova de carbono. No motor CC comum, para manter o rotor rotativo, a direção da corrente do rotor precisa ser alterada em tempo real; portanto, o comutador e a escova de carbono precisam ser usados. O motor sem escova cancela o modo de comutação de escova mecânica, para que a posição do rotor precise ser detectada para concluir a comutação eletrônica. Existem duas maneiras comuns de obter informações sobre a posição do rotor: (1) Modo de controle sem sensor, quando o motor está em execução, a posição do rotor é determinada pela variável mensurável alimentada pelo motor; O modo de controle do sensor de posição, a posição do rotor do motor é detectada diretamente pelo sensor de posição dentro do motor. Os sensores de posição comumente usados são sensores de salão, codificadores fotoelétricos, transformadores rotativos e assim por diante. A precisão da detecção do sensor de salão não é alta, mas o preço é baixo; O codificador fotoelétrico e a detecção de posição do transformador rotativo são precisos e o erro é pequeno e geralmente são usados para sistemas de controle de alto desempenho, como controle de orientação do campo magnético e controle de torque direto.
O motor de copo oco de acordo com sua estrutura pode ser dividido em escova e dois tipos sem escova. Motor Motor de copo oco escovado (também conhecido como motor sem cor escovado DC, rotor sem núcleo de ferro): o uso do comutador de escova mecânica, geralmente pela concha, estator interno de material magnético macio, estator de ímã permanente, composição de armadura de copo de copo oco. Quando o motor da escova de copo oco é energizado, o enrolamento tem corrente, gerando torque, o rotor começa a girar, se o rotor se transformar em um ângulo específico, o pincel usa o comutador mecânico para alterar a direção da corrente, para que a direção do torque de saída seja inalterada, o rotor continua para girar. Como o motor de escova de copo oco usa a comutação da escova, há um certo atrito relativo durante a operação do motor, que produzirá ruído, faísca elétrica e reduzirá a vida útil do motor. Geralmente doméstico 'Motor de copo oco' geralmente se refere ao motor de escovar; Motor Motor de copo oco sem escova (também conhecido como motor sem caça -nó sem escova, estator sem núcleo de ferro): o uso da comutação eletrônica, geralmente pela concha, materiais magnéticos macios, materiais isolantes e armadura de copo oco composto pelo estator e rotor de aço magnético permanente. O motor sem escova de copo oco conecta enrolamentos diferentes ao circuito, controlando o aumento dos componentes eletrônicos para alcançar o efeito do reversão. Esse modo de comutação faz com que o motor sem escova de copo oco tenha as características de alta eficiência, flutuação de pequeno torque, vida útil de alta serviço, estrutura compacta, manutenção fácil e assim por diante.
1.2. Barreira do núcleo: processo de enrolamento
O fluxo do processo do motor de copo oco é complexo e a dificuldade de processamento é muito mais do que a do motor com fenda com retenção de CC. Tomando o motor sem caça -níqueis DC da tecnologia Dingzhi (ou seja, seus produtos motores de copo oco) como exemplo, desde o enrolamento da bobina frontal, o rolamento médio, o mandril, o anel de suporte e outros núcleos de instalação de peças, até a instalação da tampa traseira e a linha de soldagem da placa de circuito, etc., envolvendo quase 30 processos, a complexidade é muito mais que motores ordinários com retenção de dc. A produção de bobina precisa passar pelo processo de arame esmaltado - enrolamento - modelagem de aquecimento - remoção de fios, conectando o fio comum - instalação da bobina e assim por diante.
Entre eles, a fabricação de bobinas é um dos principais processos do motor de copo oco. Os enrolamentos auto-sustentáveis são feitos do chamado fio esmaltado, que é um fio de cobre isolado com uma camada de tinta do lado de fora. No processo de fabricação, a tinta de fios adjacentes é fundida aplicando pressão e temperatura. A ligação adequada (fita ou fibra de vidro) pode melhorar ainda mais a resistência e a estabilidade da forma do enrolamento, o que é especialmente importante sob cargas de alta corrente.
A tecnologia de produção da bobina de motor de copo Hollow é dividida principalmente em três categorias de acordo com o método de formação de bobina: 1) enrolamento manual. Através de uma série de processos complexos, incluindo inserção de pinos, enrolamento manual, fiação manual e outras etapas a serem produzidas. 2) Tecnologia de produção enrolada. A tecnologia de produção enrolada é a produção semi-automática, o fio esmaltado é primeiro enrolado sequencialmente no eixo principal com uma seção transversal em forma de diamante e é removida após atingir o comprimento necessário e depois achatado em uma placa de arame, e finalmente a placa de arame é enrolada em uma bobina em forma de xícara. Tomando um copo oco sinuoso como exemplo, o processo de fabricação pode ser dividido aproximadamente nas etapas a seguir: (1) enrolamento da bobina de tarugos hexagonais de arame: é realizada na máquina de enrolamento do grupo de enrolamento inclinado; ② A bobina em branco do arame é colada com dois pedaços de fita sensível à pressão em forma, desmembrando para ser achatada; ③ Achado: A placa de forma é inserida na bobina em branco do fio, e a bobina é achatada e depois enviada para a máquina de achatamento para achatar e se tornar um arame plano em branco. Forma com um raspador de bambu. Corte o excesso de fita, deixando apenas um engate, o engate deve ser deixado no lado levemente elevado da fita plana, para que o carretel possa formar uma linha; ④ Bobina: o branco do fio plano é alimentado na bobina da máquina de bobina de copo oca, de modo que o branco do fio seja conectado à extremidade e a fita é colada na superfície da cabeça em branco do fio para se tornar a bobina de copo oco; Moldando a formação do epóxi do revestimento: após o adesivo epóxi do revestimento, coloque -o no forno para cura e modelagem. 3) Uma tecnologia de produção de moldagem. A máquina de enrolamento enrola um fio esmaltado para um eixo de acordo com a lei através do equipamento de automação e decola a bobina depois de enrolar em um copo, formando -se por vez, e não requer vários processos, como rolamento e achatamento, com um alto grau de automação.
Processo de enrolamento no exterior desenvolvido cedo, o grau de automação é maior que o doméstico. O doméstico adota principalmente a produção sinuosa, o processo é mais complicado, a intensidade do trabalho dos trabalhadores é grande, não pode completar a bobina com diâmetro mais espesso do fio e a taxa de sucata é alta. Os países estrangeiros usam principalmente a tecnologia de produção de feridas únicas, alto grau de automação, alta eficiência de produção, faixa de diâmetro da bobina, boa qualidade da bobina, arranjo apertado, tipos de motores, bom desempenho. O motor de copo oco pode ser dividido em ferida reta, forma de sela e ferida inclinada de acordo com o método de enrolamento. Em 1958, o Dr.FF Aulhaber (von Haber) da Alemanha desenvolveu a tecnologia de enrolamento sinuosa inclinada e obteve a tecnologia de patentes do enrolamento inclinado da bobina do rotor do motor da Copa Hollow em 1965. A Alemanha, a Suíça, o Japão e outros empreendimentos motores da Copa Hollow, no processo de enrolamento, rica experiência rica. Entre os três principais motores de copos ocos do mundo, o Swiss Maxon usa principalmente a forma reta da ferida e a forma de sela, e o Faulhaber alemão e o PortoScap suíço usam principalmente a forma de ferida inclinada. O processo de enrolamento reto é mais complicado e é usado principalmente para estruturas de enrolamento longas, geralmente feitas de enrolamento múltiplo. A forma da sela pode reduzir a espessura da bobina, reduzir efetivamente o espaço de ar magnético no motor de alta densidade de potência, aumentar o comprimento do campo de corte e fazer melhor uso do magnetismo do estator; O enrolamento oblíquo se desenvolveu anteriormente, enrolamento relativamente simples, fiação apertada, adequada para grande produção de lotes.
O enrolamento é a barreira técnica principal do motor de copo oco. ① Link de design: No exterior, três principais tecnologias originadas na década de 1960, o motor de copo oco doméstico começou tarde, menos pesquisas, falta de combinação de grau de subdivisão de material, tipo de copo de rotor para otimizar o motor, falta de design para frente sistemático, falta de requisitos personalizados da configuração do esquema de acionamento do sistema e recursos de design de produtos; Link Link de processamento: comparado com o motor tradicional sem escova, motor de escova, motor servo, a estrutura do motor de copo oco pertence à estrutura da ranhura desdentada, não há sulco fixo, todo o fio esmaltado é suspenso, não há suporte interno, é muito difícil no processo e o rendimento precoce é baixo. Em termos de precisão do enrolamento, os requisitos de precisão dos motores de copo oco são mais altos que os dos motores tradicionais. O motor do copo oco em si é pequeno em tamanho, e a tolerância ao erro é menor que a dos motores de ímã permanente comum e motores de passo, e a precisão do processamento afeta diretamente a estabilidade do campo magnético. A diferença de espessura do fio e voltas do enrolamento faz com que o valor da resistência do enrolamento, a corrente de partida, a constante de velocidade e outros parâmetros do motor tenha grandes diferenças. Por esse motivo, os fabricantes domésticos precisam melhorar a precisão, rendimento e automação nos links de produção e processamento. Comparado ao exterior, a China também é relativamente fraca em termos de equipamentos de enrolamento. O equipamento de enrolamento pode ser dividido em equipamentos automáticos e manuais não automáticos. Comparado ao exterior, o grau de automação de equipamentos de enrolamento na China é relativamente baixo. Os principais fabricantes mundiais de equipamentos de enrolamento incluem Meteor of Suíça, Tanaka Seiki Co., Ltd. do Japão e Hitte Mechanical Engineering Co., Ltd. As empresas domésticas ainda estão em um estado relativamente vago em termos de equipamento e compram mais equipamentos de enrolamento japonês, com preços que variam de centenas de milhares a milhões. As empresas relativamente representativas da China incluem a ZhongSpecial Technology, Dongguan Taili Electronic Machinery Co., Ltd., Tecnologia Qinlian, Kunshan Cook e assim por diante.
1.3 Aplicações a jusante: As características do motor do copo oco determinam o cenário de aplicação a jusante
The hollow cup motor belongs to the micro motor, and the upstream raw materials are similar to the raw materials of the micro motor, including copper, steel, magnetic steel, bearings, plastics, etc. Hollow cup motor was originally used in aviation, aerospace, military and other cutting-edge industries, in recent years, its application gradually expanded to civilian industries, such as medical devices, consumer electronics, power tools, industrial automation and other scenarios.
O desempenho diferente do motor do copo oco corresponde à sua aplicação em diferentes campos: 1) As características de tamanho pequeno, peso leve e grande taxa de potência / volume o tornam adequado para áreas com requisitos de alto peso, como vários tipos de aeronaves, etc., que podem minimizar o peso da aeronave; Também é amplamente utilizado em vários produtos eletrônicos de consumo, como escovas de dentes elétricas e ventiladores elétricos portáteis. 2) As características de partida e frenagem rápidas e resposta extremamente rápida o tornam adequado para áreas que precisam alcançar um controle automático rápido, como ajuste de direção de mísseis com requisitos de desempenho de alto controle, acompanhamento de acionamento óptico de alta taxa, equipamentos altamente sensíveis, robôs industriais, etc. 3) as características de alta eficiência de energia e tempo de execução, como um tempo de base, o tempo de base e o tempo de base e a vida útil, como o tempo, os robôs industriais, etc.
O Robot Humanóide abre um novo oceano azul de aplicações de motor de copo oco. De acordo com o mais recente desenvolvimento do Optimus, um robô humanóide divulgado por Tesla, cada mão inclui seis unidades e 11 graus de liberdade, duas unidades para o polegar e uma unidade para cada um dos outros quatro dedos, e a mão pode transportar até 20 libras. O módulo da junta da mão é composto principalmente de motor de copo oco, redutor planetário de precisão, parafuso de bola e sensor. O motor de copo oco permite que o dedo tenha a capacidade de se mover, a caixa de engrenagens planetária de precisão permite que o manipulador se posicione com mais precisão e use mais flexível, o codificador fornece feedback de alta precisão e velocidade da mão da mão, e o sensor permite que o robô tenha função e capacidade de reação perceptiva do tipo humano. Segundo Musk, o número de robôs humanóides no futuro excederá o número de seres humanos, e espera -se que atinja o nível de 100 bilhões de unidades a longo prazo. O motor de copo oco é a solução técnica convencional da mão do robô com alta certeza. Os robôs humanóides usam 6 motores de copa oca por mão, considerando a situação final, os robôs humanóides devem atingir o nível de um bilhão de unidades, se a produção em massa de robôs humanóides pousará, puxará o crescimento da receita de empresas relacionadas à Copa Hollow Cup.
