Hollow Cup Motor (Micro Coreless Motor) är en speciell DC -motor. Traditionell DC -motor används ofta i industriell produktion, hushållsapparater, transport och andra fält, sammansatta av två kärndelar av statorn och rotorn, den stationära delen av DC -motorn kallas statorn, statorns huvudroll är att generera ett magnetfält, sammansatt av ramen, huvudmagnetpolen, vändpolen, slutlocket, banden. Vanligt använda statormagnetmaterial inkluderar NDFEB, samariumkobolt, aluminium nickelkobolt och ferrit. Den del som roterar under drift kallas rotorn, och dess huvudroll är att producera elektromagnetiskt vridmoment och inducerad elektromotivkraft, som är navet för DC -motor för energikonvertering, så det kallas vanligtvis ankaret, som är sammansatt av roterande axel, armaturkärna, armaturlindning, kommutator och fläkt.
Den ihåliga koppmotorn bryter genom den strukturella formen för den traditionella DC-motoren i strukturen, med hjälp av en no-core rotor, och dess armaturlindning är en ihålig koppspole, liknande i form som en vattenkopp, så den kallas 'Hollow Cup Motor '. Hollow Cup Motor tillhör DC, Permanent Magnet, Servo Micro Motor. Denna nya rotorstruktur gör att den ihåliga koppmotorn har följande utmärkta egenskaper: ① Energibesparande egenskaper: kärnfri design eliminerar fullständigt kraftförlusten orsakad av bildandet av virvelströmmar i järnkärnan, och energikonverteringseffektiviteten är mycket hög, den maximala effektiviteten är i allmänhet mer än 70%, och vissa produkter kan nå mer än 90%(järnkärnmotorer är i allmänhet 70%); (2) Kontrollegenskaper: Snabb start och bromsning, snabbt svar, mekanisk tidskonstant mindre än 28 millisekunder, vissa produkter kan nå mindre än 10 millisekunder (kärnmotorer är i allmänhet mer än 100 millisekunder); Hastigheten kan enkelt justeras känsligt under höghastighetslöpningstillståndet i det rekommenderade driftsområdet; (3) Dragegenskaper: Operationsstabiliteten är mycket tillförlitlig, hastighetens fluktuation är mycket liten, som en mikromotor, dess hastighetsfluktuation kan enkelt kontrolleras inom 2%; ④ Lättegenskaper: Jämfört med samma kraftkärnmotor reduceras dess vikt och volym med 1/3-1/2, och energitätheten förbättras kraftigt. Kärnindikatorn för den ihåliga koppmotorn är kraftdensiteten, det vill säga förhållandet mellan utgångseffekten och vikten eller volymen. Rotorn utan järnkärna eliminerar virvelström och hysteresförlust vid molekyländen och förbättrar energiomvandlingseffektiviteten. Minskad vikt och volym vid nämnaren.
Borsten är en viktig del av Borstad motor , ansvarig för att utföra strömmen mellan de roterande delarna och de stationära delarna. Eftersom det är mer tillverkat av grafit kallas det också kolborste. I den vanliga likströmsmotorn måste rotorns rotor rotera rotorn rotera i realtid, så att kommutatorn och kolborsten måste användas. Den borstlösa motoren avbryter det mekaniska borstkommutationsläget, så att rotorpositionen måste upptäckas för att slutföra den elektroniska pendlingen. Det finns två vanliga sätt att få rotorpositioninformation: (1) sensorfritt styrläge, när motorn körs, bestäms rotorpositionen av den mätbara variabeln som matas tillbaka av motorn; Positionsensorstyrningsläget, motorrotorpositionen upptäcks direkt av positionssensorn inuti motorn. Vanligt använda positionssensorer är hallsensorer, fotoelektriska kodare, roterande transformatorer och så vidare. Hallsensordetekteringsnoggrannheten är inte hög, men priset är lågt; Den fotoelektriska kodaren och detektering av roterande transformatorposition är korrekt och felet är litet, och de används vanligtvis för högpresterande kontrollsystem, såsom magnetfältorienteringskontroll och direkt vridmomentkontroll.
Hollow Cup Motor enligt dess struktur kan delas upp i borste och borstlösa två slag. ① Borstad ihålig koppmotor (även känd som DC borstad korelös motor, rotor utan järnkärna): Användningen av mekanisk borstkommutator, vanligtvis av skalet, mjukt magnetiskt material inre stator, permanent magnetstator, ihålig kopp rotorarmaturkomposition. När den ihåliga koppborstmotorn är aktiverad, lindningen har ström genom, genererar vridmoment, rotorn börjar rotera, om rotorn vänder sig till en specifik vinkel, använder borsten den mekaniska kommutatorn för att ändra strömriktningen, så att utgångsmomentets riktning är oförändrad fortsätter rotorn att rotera. Eftersom den ihåliga koppborstmotorn använder borstpendlingen finns det en viss relativ friktion under motorns drift, som kommer att producera brus, elektrisk gnista och minska motorens livslängd. Generellt sett hänvisar den inhemska 'Hollow Cup Motor ' i allmänhet att borsta motor; ② Brushless Hollow Cup Motor (även känd som DC Brushless slitslösa motor, stator utan järnkärna): Användning av elektronisk pendling, vanligtvis av skalet, mjuka magnetiska material, isolerande material och ihålig kopparmatur som består av statorn och permanent magnetstålrotor. Den ihåliga kopparna borstlösa motor ansluter olika lindningar till kretsen genom att kontrollera avstängningen av elektroniska komponenter för att uppnå effekten av omvändning. Detta pendlingsläge gör att den ihåliga kopparna borstlösa motor har egenskaperna för hög effektivitet, små vridmomentfluktuationer, hög livslängd, kompakt struktur, enkelt underhåll och så vidare.
1.2. Kärnbarriär: lindningsprocess
Processflödet av ihålig koppmotor är komplex och bearbetningssvårigheten är mycket mer än för vanlig DC -slitsmotor. Att ta den DC -slitslösa motoren av Dingzhi -teknik (det vill säga dess ihåliga koppmotorprodukter) som ett exempel, från den främre spollindningen, mittlagret, mandrel, stödring och andra kärndelar installation, till bakre täckningsinstallation och kretskort svetslinje, etc., med nästan 30 processer, är komplexiteten mycket mer än vanliga DC slottade motorer. Spolproduktion måste gå igenom processen med emaljerad tråd - lindning - uppvärmning av formning - trådstrippning, anslutning av den vanliga trådinstallationen och så vidare.
Bland dem är spoltillverkning en av kärnprocesserna för ihålig koppmotor. Korelösa självförsörjande lindningar är gjorda av så kallade emaljerad tråd, som är en isolerad koppartråd med ett färgskikt på utsidan. I tillverkningsprocessen smälts färgen på angränsande ledningar samman genom att applicera tryck och temperatur. Korrekt bindning (tejp eller glasfiber) kan ytterligare förbättra styrkan och formstabiliteten hos lindningen, vilket är särskilt viktigt under högströmbelastning.
Produktionstekniken för Hollow Cup Motor Coil är huvudsakligen uppdelad i tre kategorier enligt formningsmetoden för spole: 1) Manuell lindning. Genom en serie komplexa processer, inklusive stiftinsättning, manuell lindning, manuella ledningar och andra steg att producera. 2) Lindningsproduktionsteknologi. Den lindande produktionstekniken är halvautomatisk produktion, den emaljerade tråden lindas först i följd på huvudaxeln med ett diamantformat tvärsnitt, och den tas bort efter att ha nått den nödvändiga längden och plattas sedan in i en trådplatta, och slutligen lindas trådplattan i en koppformad spole. Genom att ta en slingrande ihålig kopp som ett exempel kan tillverkningsprocessen grovt delas upp i följande steg: (1) lindning av hexagonal trådbilletspole: Den utförs på den lutande lindningsgruppens lindningsmaskin; ② Trådens tomma spole klistras in med två bitar av formad tryckkänslig tejp, avlägsnas för att bli plattad; ③ Plattning: Formplattan sätts in i trådens tomma spole, och spolen är platt och skickas sedan till plattningsmaskinen för att platta och bli en platt tråd tom. Form med en bambuskrapa. Skär bort överskottsbandet och lämnar bara ett problem, hitchen ska lämnas på den något upphöjda sidan av den platta strängen, så att rullen kan bilda en rad; ④ Spolen: Det platta trådtrömmen matas in i spolen på den ihåliga koppspolmaskinen, så att tråden är ansluten till änden, och tejpen klistras in på ytan på trådens tomma huvud för att bli den ihåliga koppspolen; ⑤ Beläggning av epoxiformning: Efter beläggning av epoxilim, lägg den i ugnen för härdning och formning. 3) En formning av produktionsteknik. Lindningsmaskinen slingrar en emaljerad tråd till en spindel enligt lagen genom automatiseringsutrustningen och tar av spolen efter att ha lindat i en kopp, bildas åt gången och kräver inte flera processer som rullning och plattning, med en hög grad av automatisering.
Utländsk lindningsprocess utvecklades tidigt, graden av automatisering är högre än inhemsk. De inhemska antar huvudsakligen lindningsproduktion, processen är mer komplicerad, arbetarnas arbetsintensitet är stor, kan inte slutföra spolen med tjockare tråddiameter och skrothastigheten är hög. Utländska länder använder huvudsakligen engångssårproduktionsteknologi, hög grad av automatisering, hög produktionseffektivitet, spoldiameterområde, bra spolkvalitet, snäva arrangemang, motortyper, bra prestanda. Den ihåliga koppmotorn kan delas upp i rak sår, sadelform och lutande sår enligt lindningsmetoden. 1958 utvecklade Dr.ff Aulhaber (von Haber) i Tyskland den lutande lindande spollindningstekniken och erhöll patenttekniken för den lutande lindningen av rotorspolen i den ihåliga koppmotorn 1965. Tyskland, Schweiz, Japan och annan ihålig koppmotorutveckling tidigare, i lindningsprocessen har ackumulerat rik erfarenhet. Bland de tre ledande ihåliga cupmotorerna i världen använder schweiziska Maxon mestadels rak sårform och sadelform, och tysk faulhaber och schweiziska portescap använder mestadels lutande sårform. Processen med rak wund lindning är mer komplicerad, och den används mest för långlindande strukturer, ofta gjord av flera lindningar. Sadelformen kan minska spoltjockleken, minska magnetisk luftgap effektivt på högeffektdensitetsmotor, öka längden på skärmagnetfältet och utnyttja statormagnetism bättre; Oblique lindning utvecklade tidigare, relativt enkla lindningar, snäva ledningar, lämpliga för stor satsproduktion.
Lindning är den viktigaste tekniska barriären för ihålig koppmotor. ① Designlänk: Overseas Tre huvudteknologi har sitt ursprung på 1960 -talet, den inhemska hålkoppmotorn startade sent, mindre forskning, brist på kombination av materialunderindelningsgrad, rotor cup -typ för att optimera motorn, brist på systematisk framåtdesign, brist på anpassade krav på systemdrivningsschema -konfiguration och produktdesignfunktioner; ② Bearbetningslänk: Jämfört med den traditionella borstlösa motorn, borstmotorn, servomotor, tillhör strukturen på den ihåliga koppmotorn till den tandlösa spårstrukturen, det finns inget fast spår, all emaljerad tråd är suspenderad, det finns inget internt stöd, det är mycket svårt i processen och det tidiga utbytet är lågt. När det gäller lindningsnoggrannhet är precisionskraven för ihåliga koppmotorer högre än för traditionella motorer. Själva den ihåliga koppmotorn är liten i storlek, och toleransen för fel är lägre än för vanliga permanentmagnetmotorer och stegmotorer, och bearbetningsnoggrannheten påverkar direkt magnetfältets stabilitet. Skillnaden mellan trådtjocklek och lindningsvängningar gör att lindningsmotståndsvärdet, startström, hastighetskonstant och andra motorparametrar har stora skillnader. På grund av detta måste inhemska tillverkare förbättra precisionen, avkastningen och automatiseringen i produktions- och behandlingslänkarna. Jämfört med utomlands är Kina också relativt svagt när det gäller lindningsutrustning. Lindningsutrustning kan delas upp i automatisk och manuell icke-automatisk utrustning. Jämfört med utomlands är graden av automatisering av lindningsutrustning i Kina relativt låg. Världens ledande tillverkare av lindningsutrustning inkluderar Meteor of Schweiz, Tanaka Seiki Co., Ltd. i Japan och Hitote Mechanical Engineering Co., Ltd. Inhemska företag är fortfarande i ett relativt ledigt tillstånd när det gäller utrustning, och de köper mer japansk lindningsutrustning, med priser som sträcker sig från hundratusentals till miljoner. De relativt representativa företagen i Kina inkluderar Zhongspecial Technology, Dongguan Taili Electronic Machinery Co., Ltd., Qinlian Technology, Kunshan Cook och så vidare.
1.3 Nedströmsapplikationer: Egenskaperna för den ihåliga koppmotorn bestämmer nedströms applikationsscenariot
Den ihåliga koppmotorn tillhör mikromotorn, och uppströms råvaror liknar råvarorna i mikromotorn, inklusive koppar, stål, magnetiskt stål, lager, plast, etc. Hollow Cup Motor användes ursprungligen inom flyg-, flyg-, militär- och andra bestående industrier.
Den olika prestanda för den ihåliga koppmotorn motsvarar dess tillämpning inom olika fält: 1) Egenskaperna för liten storlek, lätt vikt och stor kraft -till -volymförhållande gör det lämpligt för områden med höga viktkrav, till exempel olika typer av flygplan, etc. som kan minimera flygplanets vikt; Det används också allmänt i olika konsumentelektroniska produkter, såsom elektriska tandborstar och bärbara elektriska fläktar. 2) Egenskaperna för snabb start och bromsning och extremt snabbt svar gör det lämpligt för områden som behöver uppnå snabb automatisk kontroll, såsom missilriktningsjustering med hög kontrollprestanda, höghastighetsoptisk drivning, mycket känslig utrustning, industrirobotar, etc. 3) Egenskaperna för högenergiomvandlingseffektivitet och lång tid gör det lämpligt för alla slags fält kräver energibesparande och batteriets livslängd och batteriets livslängd och portmässiga instrument och fältarbete.
Humanoid Robot öppnar ett nytt blått hav av Hollow Cup Motor -applikationer. Enligt den senaste utvecklingen av Optimus, en humanoidrobot som släpps av Tesla, innehåller varje hand sex enheter och 11 grader av frihet, två enheter för tummen och en körning för var och en av de andra fyra fingrarna, och handen kan bära upp till 20 pund. Handfogmodulen består huvudsakligen av ihålig koppmotor, precisionsplanetär reducerare, kulskruv och sensor. Den ihåliga koppmotorn gör det möjligt för fingret att ha förmågan att röra sig, den precisionsplanetära växellådan gör det möjligt för manipulatorn att placera mer exakt och använda mer flexibel, kodaren ger högprecisionspositionåterkoppling och hastighetsåterkoppling av handen, och sensorn gör det möjligt för roboten att ha mänsklig liknande perceptuell funktion och reaktionsförmåga. Enligt Musk kommer antalet humanoidrobotar i framtiden att överstiga antalet människor, och det förväntas nå nivån på 100 miljarder enheter på lång sikt. Hollow Cup Motor är den mainstream tekniska lösningen för robothand med hög säkerhet. Humanoidrobotar använder 6 ihåliga koppmotorer per hand, med tanke på slutsituationen förväntas humanoidrobotar nå nivån på en miljard enheter, om massproduktionen av humanoidrobotar landar, kommer att dra ihåliga koppmotorrelaterade företagsintäkter.
