หลักการโครงสร้างของมอเตอร์ถ้วยกลวง

ที่ มอเตอร์ถ้วยกลวง เป็นมอเตอร์ชนิดพิเศษที่มีคุณสมบัติหลักคือโรเตอร์ของมอเตอร์เป็นรูปถ้วยกลวง มอเตอร์มีข้อดีของขนาดเล็กน้ำหนักเบาการตอบสนองที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูงและใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่าง ๆ เช่นหุ่นยนต์โดรนอุปกรณ์ทางการแพทย์และอื่น ๆ

ก่อนอื่นแนวคิดพื้นฐานของมอเตอร์ถ้วยกลวง

1.1 คำจำกัดความของมอเตอร์ถ้วยกลวง

Mico Motor เป็นมอเตอร์กระแสไฟฟ้าโดยตรง (BLDC) ซึ่งโรเตอร์เป็นรูปถ้วยกลวงมักทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กเช่นพลาสติกเซรามิก ฯลฯ เมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบดั้งเดิมมอเตอร์ถ้วยกลวงมีความหนาแน่นพลังงานสูงกว่าและประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ดีขึ้น

1.2 การจำแนกประเภทของมอเตอร์ถ้วยกลวง

ตามโครงสร้างของโรเตอร์มอเตอร์ถ้วยกลวงสามารถแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:

(1) มอเตอร์ถ้วยกลวง Unipolar: เพียงเสาแม่เหล็กเดียวที่เหมาะสำหรับสถานการณ์การใช้งานที่มีกำลังต่ำและความเร็วต่ำ

(2) มอเตอร์ถ้วยกลวงหลายขั้ว: มีเสาแม่เหล็กหลายตัวเหมาะสำหรับสถานการณ์การใช้งานความเร็วสูงและความเร็วสูง

(3) มอเตอร์ถ้วยกลวงของโรเตอร์ด้านใน: โรเตอร์ตั้งอยู่ภายในมอเตอร์เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการโครงสร้างขนาดกะทัดรัด

(4) มอเตอร์ถ้วยกลวงของโรเตอร์ภายนอก: โรเตอร์ตั้งอยู่นอกมอเตอร์เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการแรงบิดขนาดใหญ่

ประการที่สองโครงสร้างของมอเตอร์ถ้วยกลวง

2.1 สเตเตอร์

สเตเตอร์เป็นส่วนที่คงที่ของมอเตอร์ถ้วยกลวงซึ่งมักจะทำจากแผ่นเหล็กซิลิกอนลามิเนตเพื่อสร้างช่องว่างส่วนใหญ่ ขดลวดถูกฝังอยู่ในช่องเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุนผ่านกระแสสลับกัน การออกแบบโครงสร้างของสเตเตอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์เช่นความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กการกระจายสนามแม่เหล็กและอื่น ๆ

2.2 โรเตอร์

โรเตอร์เป็นส่วนที่หมุนได้ของมอเตอร์ถ้วยกลวงซึ่งมักจะทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กเช่นพลาสติกเซรามิก ฯลฯ โครงสร้างกลวงของโรเตอร์สามารถลดน้ำหนักและปริมาตรของมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงความหนาแน่นของพลังงาน แม่เหล็กถาวรสามารถติดตั้งภายในโรเตอร์เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กที่โต้ตอบกับสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์เพื่อตระหนักถึงการหมุนของมอเตอร์

2.3 แบริ่ง

ตลับลูกปืนเป็นส่วนประกอบสำคัญที่เชื่อมต่อสเตเตอร์และโรเตอร์และใช้เพื่อรองรับการหมุนของโรเตอร์ มอเตอร์ถ้วยกลวงมักจะใช้ตลับลูกปืนลูกบอลที่มีความแม่นยำสูงหรือตลับลูกปืนเพื่อลดแรงเสียดทานและการสึกหรอและปรับปรุงชีวิตและความเสถียรของมอเตอร์

2.4 เซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์ใช้ในการตรวจจับตำแหน่งและความเร็วของโรเตอร์เพื่อควบคุมการทำงานของมอเตอร์ มอเตอร์ถ้วยกลวงมักใช้เซ็นเซอร์ฮอลล์เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริกหรือเซ็นเซอร์แม่เหล็ก ความเร็วที่แม่นยำและการตอบสนองของเซ็นเซอร์มีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์

ประการที่สามหลักการทำงานของมอเตอร์ถ้วยกลวง

3.1 การสร้างสนามแม่เหล็ก

เมื่อสลับกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวดสเตเตอร์มันจะสร้างสนามแม่เหล็กหมุนในสเตเตอร์ สนามแม่เหล็กนี้ผ่านส่วนกลวงของโรเตอร์และโต้ตอบกับแม่เหล็กถาวรภายในโรเตอร์

3.2 รุ่นของแรงบิด

เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กโรเตอร์จะอยู่ภายใต้ช่วงเวลาที่ทำให้มันเริ่มหมุน ขนาดของแรงบิดนี้เกี่ยวข้องกับความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กจำนวนเสาแม่เหล็กของโรเตอร์และกระแสของมอเตอร์

3.3 การควบคุมแรงบิด

โดยการเปลี่ยนกระแสของขดลวดสเตเตอร์ความแข็งแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็กสามารถควบคุมได้ดังนั้นจึงตระหนักถึงการควบคุมแรงบิดของโรเตอร์อย่างแม่นยำ วิธีการควบคุมนี้เรียกว่าการควบคุมเวกเตอร์ซึ่งสามารถบรรลุการทำงานที่มีประสิทธิภาพและการควบคุมมอเตอร์ที่แม่นยำ

3.4 ฟังก์ชั่นของเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์ตรวจจับตำแหน่งและความเร็วของโรเตอร์และป้อนข้อมูลกลับไปที่คอนโทรลเลอร์ จากข้อมูลเหล่านี้คอนโทรลเลอร์จะปรับกระแสของขดลวดสเตเตอร์เพื่อให้ได้การควบคุมมอเตอร์ที่แม่นยำ

สี่ลักษณะของมอเตอร์ถ้วยกลวง

4.1 ขนาดเล็กและน้ำหนักเบา

เนื่องจากโครงสร้างกลวงของโรเตอร์มอเตอร์ถ้วยกลวงมีปริมาตรที่น้อยลงและน้ำหนักเบาซึ่งเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับพื้นที่และน้ำหนัก

4.2 การตอบสนองที่รวดเร็วและประสิทธิภาพสูง

ความเฉื่อยของโรเตอร์ของมอเตอร์ถ้วยกลวงมีขนาดเล็กซึ่งสามารถเริ่มต้นและหยุดได้อย่างรวดเร็วและมีความเร็วในการตอบสนองสูง ในเวลาเดียวกันเนื่องจากการสูญเสียฟลักซ์ระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์มีขนาดเล็กประสิทธิภาพของมอเตอร์จึงสูง

4.3 ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนที่ดี

มีช่องว่างอากาศขนาดใหญ่ระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ของมอเตอร์ถ้วยกลวงซึ่งเอื้อต่อการกระจายความร้อน นอกจากนี้วัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็กของโรเตอร์ยังช่วยลดการสูญเสียความร้อนและปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อน

4.4 เสียงรบกวนต่ำการสั่นสะเทือนต่ำ

เนื่องจากไม่มีการติดต่อระหว่างโรเตอร์และสเตเตอร์ของมอเตอร์ถ้วยกลวงจึงไม่มีแรงเสียดทานและการสึกหรอในระหว่างการทำงานดังนั้นจึงมีเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนต่ำ

ห้าสนามแอปพลิเคชันมอเตอร์ถ้วยกลวง

5.1 หุ่นยนต์

มอเตอร์ถ้วยกลวงมีข้อดีของขนาดเล็กน้ำหนักเบาการตอบสนองที่รวดเร็ว ฯลฯ และใช้กันอย่างแพร่หลายในหุ่นยนต์ต่างๆเช่นหุ่นยนต์อุตสาหกรรมหุ่นยนต์บริการโดรนและอื่น ๆ

5.2 อุปกรณ์การแพทย์

ลักษณะความแม่นยำสูงและเสียงรบกวนต่ำของมอเตอร์คัพกลวงทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์เช่นหุ่นยนต์ผ่าตัดอุปกรณ์ทันตกรรมอุปกรณ์วินิจฉัย ฯลฯ

5.3 เครื่องมือที่มีความแม่นยำ

ความแม่นยำสูงและความเสถียรของมอเตอร์ถ้วยกลวงทำให้เหมาะสำหรับเครื่องมือที่มีความแม่นยำหลากหลายเช่นเครื่องมือออปติคัลเครื่องมือวัดเครื่องมือวิเคราะห์และอื่น ๆ

5.4 เครื่องใช้ในครัวเรือน

ประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพสูงและเสียงรบกวนต่ำของมอเตอร์คัพกลวงทำให้พวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องใช้ในครัวเรือนเช่นพัดลมเครื่องดูดฝุ่นเครื่องซักผ้าและอื่น ๆ