Двигун порожнистої чашки (Micro Coreless Motor) - це спеціальний двигун постійного струму. Традиційний Двигун постійного струму широко використовується в промисловому виробництві, побутових приладах, транспорті та інших полях, що складається з двох основних частин статора та ротора, стаціонарна частина двигуна постійного струму називається статором, головна роль статора - це генерування магнітного поля, що складається з кадру, магнітного полюса, перетворення полюса, кінця, обтяжливості та щітни. Загально використовувані матеріали статора -магніт включають NDFEB, Samarium Cobalt, алюмінієвий нікельський кобальт та ферит. Частина, яка обертається під час роботи, називається ротором, і його основна роль полягає у виробництві електромагнітного крутного моменту та індукованої електроруживу, яка є центром двигуна постійного струму для перетворення енергії, тому її зазвичай називають арматурою, яка складається з обертового вала, ядра арматури, обмотки арматури, комутатора та вентилятора.
Порожниста чашка двигун проривається через конструкційну форму традиційного двигуна постійного струму в структурі, використовуючи без ядерного ротора, а його арматура обмотка-це порожниста чашка, схожа за формою, тому водяна чашка, тому її називають 'порожнистою чашкою двигуна '. Двигун порожнистої чашки належить до постійного струму, постійного магніту, сервомоторя. Ця нова структура ротора змушує двигуна порожнистої чашки мати такі чудові характеристики: ① Енергозберігаючі характеристики: Необхідна конструкція повністю виключає втрату потужності, спричинену утворенням вихрових струмів у залізному ядрі, а ефективність перетворення енергії дуже висока, максимальна ефективність, як правило, більше 70%, а деякі продукти можуть досягти більше 90%(мотори залізного ядра, як правило, 70%); (2) Контрольні характеристики: швидке запуск та гальмування, швидка реакція, механічний час постійне менше 28 мілісекунд, деякі продукти можуть досягти менше 10 мілісекунд (основні двигуни, як правило, більше 100 мілісекунд); Швидкість можна легко регулювати чутливо в умовах високошвидкісного запуску в рекомендованій робочій зоні; (3) Характеристики перетягування: стабільність роботи дуже надійна, коливання швидкості дуже мало, як мікромотор, його коливання швидкості можна легко контролювати протягом 2%; ④ Легкі характеристики: порівняно з тим самим двигуном силового ядра, його вага та об'єм зменшуються на 1/3-1/2, і щільність енергії значно покращується. Основним показником двигуна порожнистої чашки є щільність потужності, тобто відношення вихідної потужності до ваги або об'єму. Ротор без залізного ядра усуває вихровий струм та втрату гістерезису на молекулярному кінці та покращує ефективність перетворення енергії. Зменшена вага та об'єм на кінці знаменника.
Кисть є важливим компонентом Матовий двигун , відповідальний за проведення струму між обертовими деталями та стаціонарними деталями. Оскільки він більше виготовлений з графіту, його також називають вуглецевою щіткою. У звичайному двигуні постійного струму, щоб тримати обертання ротора, напрямок струму ротора потрібно змінювати в режимі реального часу, тому комутатор та кисть вуглецю потрібно використовувати. Безчесний двигун скасовує режим комутації механічної щітки, тому положення ротора потрібно виявити для завершення електронної комутації. Існує два поширених способів отримання інформації про положення ротора: (1) режим управління без сенсора, коли двигун працює, положення ротора визначається вимірюваною змінною, що подається назад двигуном; Режим управління датчиком положення, положення ротора двигуна безпосередньо виявляється датчиком положення всередині двигуна. Загально використовувані датчики положення - це датчики залів, фотоелектричні кодери, поворотні трансформатори тощо. Точність виявлення датчиків Холла не висока, але ціна низька; Виявлення фотоелектричного кодера та обертового трансформатора є точним, а похибка невелика, і вони, як правило, використовуються для високоефективних систем управління, таких як управління орієнтацією на магніту та прямий контроль крутного моменту.
Порожній мотор чашки відповідно до його структури може бути розділений на пензлик і безщірні два види. ① Порожній двигун порожнистої чашки (також відомий як двигун без мазу, ротор без залізного ядра): використання механічного комутатора пензля, як правило, оболонки, м'який магнітний матеріал внутрішнього статора, постійного магнітного статора, композиції арматури ротора порожнистої чашки. Коли двигун щітки порожнистої чашки під напругою, обмотка має струм наскрізь, генеруючи крутний момент, ротор починає обертатися, якщо ротор перетворюється на певний кут, пензлик використовує механічний комутатор, щоб змінити напрямок струму, так що напрямок вихідного крутного моменту не змінюється, ротор продовжує обертатися. Оскільки двигун щітки з порожнистої чашки використовує комутацію пензля, під час роботи двигуна є певне відносне тертя, яке буде видавати шум, електричну іскру та зменшити термін служби двигуна. Як правило, внутрішня 'порожниста чашка мотора ', як правило, стосується двигуна щітки; ② Двигун безщірної порожнистої чашки (також відомий як безщасливий двигун без безчесового, статора без залізного ядра): використання електронної комутації, як правило, оболонки, м’які магнітні матеріали, ізоляційні матеріали та арматура порожнистої чашки, що складається зі статора та постійної магнітної сталевої ротора. Порожній безчесний двигун з'єднує різні обмотки з ланцюгом, керуючи вмиканням електронних компонентів для досягнення ефекту реверсування. Цей режим комутації змушує порожнисту чашку безщіркою двигуном мати характеристики високої ефективності, невеликого коливання крутного моменту, високого терміну служби, компактної структури, легкого обслуговування тощо.
1.2. Основний бар'єр: процес намотування
Процесний потік двигуна порожнистої чашки є складним, а труднощі з обробкою набагато більше, ніж у звичайного двигуна, що прорізав постійний струм. Взявши безглуздий двигун технології Dingzhi (тобто його порожнистого моторного виробу) як приклад, від передньої обмотки котушки, середнього підшипника, оправки, опорного кільця та інших основних деталей, до встановлення задньої кришки та лінії зварювання плати, що включає майже 30 процесів, складність - це набагато більше, ніж звичайні мотори, що знаходяться в DC. Виробництво котушки повинно пройти процес емальованого дроту - обмотка - формування нагрівання - зачистка дроту, з’єднання загального встановлення проводів - котушки тощо.
Серед них виробництво котушок є одним із основних процесів двигуна порожнистої чашки. Беззахисні самопідтримувальні обмотки виготовлені з так званого емальованого дроту, який є ізольованим мідним дротом з пальто фарби зовні. У виробничому процесі фарба сусідніх проводів зростає разом, застосовуючи тиск і температуру. Правильне скріплення (стрічка або склопласти) може додатково покращити міцність і стабільність форми обмотки, що особливо важливо при високих навантаженнях струму.
Технологія виробництва моторної котушки Hollow Cup в основному розділена на три категорії відповідно до методу формування котушки: 1) ручна обмотка. Через низку складних процесів, включаючи вставку штифтів, ручну обмотку, ручну проводку та інші кроки для виробництва. 2) Технологія виробництва обмотки. Технологія виготовлення намотування є напівавтоматичним виробництвом, емальований дріт спочатку послідовно намотується в основний вал з діамантоподібним поперечним перерізом, і його видаляють після досягнення необхідної довжини, а потім сплющуються в дротяну пластину, і нарешті дротяна пластина передається в котушку у формі чашки. Входячи з звивистої порожнистої чашки, як приклад, виробничий процес може бути приблизно розділений на наступні кроки: (1) намотування шестикутної котушки для заготовки: вона проводиться на похилому обмотці, обмотає машину обмотки; ② Дротяна порожня котушка наклеюється двома шматками, що чутливої до тиску, демуляції, що слід вирівняти; ③ Площа: форма пластина вставляється в дротяну порожню котушку, а котушка сплющена, а потім відправляється в машину, що сплющується, щоб вирівнятись і стати плоскою дротяною порожньою. Формуйте бамбуковим скребком. Відріжте зайву стрічку, залишивши лише одну зачіпку, зачеплення слід залишити на злегка піднятої сторони плоскої пасма, щоб котушка могла утворювати ряд; ④ Котушка: порожній дротяний дріт подається в котушку порожнистої чашки котушки, так що дротяний порожній підключений до кінця, а стрічка наклеєна на поверхню дротяної порожньої голови, щоб стати порожнистою котушкою чашки; ⑤ Покриття епоксидного формування: після покриття епоксидного клею покладіть його в духовку для затвердіння та формування. 3) Одна технологія виробництва ліплення. Намовна машина вітер емальованого дроту до шпинделя відповідно до закону через обладнання для автоматизації, і знімає котушку після обмотки в чашку, утворюючи одночасно, і не потребує декількох процесів, таких як прокат і сплющення, з високим ступенем автоматизації.
Процес закордонного обмотки розвивався рано, ступінь автоматизації вищий, ніж побутовий. В основному вітчизняне виробництво звивистого, процес є більш складним, інтенсивність праці робітників велика, не може завершити котушку з більш товстим діаметром дроту, а швидкість брухту висока. Іноземні країни в основному використовують одноразову технологію виробництва ран, високий ступінь автоматизації, високу ефективність виробництва, діаметр котушки, хороша якість котушки, тісне розташування, типи моторів, хороші показники. Порожній мотор чашки можна розділити на пряму рану, форму сідла та похилу рану відповідно до методу обмотки. У 1958 р. Докторфф Аулхабер (фон Хабер) з Німеччини розробив технологію похилого обмотки котушки та отримала патентну технологію похилого обмотки ротора котушки порожнистого моторного кубка в 1965 р. Німеччина, Швейцарія, Японія та інші розробки моторного мотора порожнистих, в процесі обмотки накопичили багатий досвід. Серед трьох провідних двигунів порожнистої чашки у світі швейцарський Максон в основному використовує пряму форму рани та форму сідла, а німецький фолхабер та швейцарський портескап в основному використовують похилу форму рани. Процес прямої обмотки є складнішим, і він в основному використовується для довгих звивистих конструкцій, часто виготовлених з множинних обмоток. Форма сідла може зменшити товщину котушки, ефективно зменшити зазору магнітного повітря на двигуні щільності високої потужності, збільшити довжину різання магнітного поля та краще використовувати магнетизм статора; Коса, розроблена раніше, відносно проста обмотка, щільна проводка, придатна для великого виробництва партії.
Намовідка - це основний технічний бар'єр мотороку порожнистої чашки. ① Дизайн -посилання: за кордоном Три основні технології зароджені в 1960 -х роках, вітчизняний двигун порожнистої чашки розпочався пізно, менше досліджень, відсутність комбінації класу підрозділу матеріалу, тип чашки ротора для оптимізації двигуна, відсутність систематичної конструкції вперед, відсутність індивідуальних вимог конфігурації системного приводу та можливостей дизайну продукту; ② Посилання на обробку: Порівняно з традиційним безщірним двигуном, двигуном пензлика, сервомоторним двигуном, конструкція порожнистої чашки двигуна належить до структури беззуба, не існує фіксованої канавки, весь емальований дріт є суспендованою обмоткою, немає внутрішньої підтримки, в процесі це дуже складно, а ранній вихід низький. З точки зору точності обмотки, точні вимоги двигунів порожнистої чашки вище, ніж у традиційних двигунів. Сам двигун порожнистої чашки невеликий розмір, а толерантність до помилки нижча, ніж у звичайних постійних магнітних двигунів та крокових двигунів, а точність обробки безпосередньо впливає на стабільність магнітного поля. Різниця товщини дроту та обмотки робить значення обмотки опору, початковий струм, константа швидкості та інші параметри двигуна мають великі відмінності. Через це вітчизняні виробники повинні покращити точність, врожайність та автоматизацію у виробничих та переробних зв’язках. Порівняно з закордонним, Китай також відносно слабкий з точки зору звивистого обладнання. Обмотка обладнання можна розділити на автоматичне та ручне неавтоматичне обладнання. Порівняно з за кордоном, ступінь автоматизації обладнання для обмотки в Китаї порівняно низький. Провідні світові виробники обмотки включають метеор Швейцарії, Tanaka Seiki Co., Ltd. Японії, та Hitote Mechanical Ingineering Co., Ltd. Внутрішні підприємства все ще знаходяться у відносно вакантному державі з точки зору обладнання, і вони купують більше японського обмотки обладнання, ціни коливаються від сотень тисяч до мільйонів. До відносно репрезентативних компаній в Китаї належать ZhongSpecial Technology, Dongguan Taili Electronic Machinery Co., Ltd., Technology Qinlian, Kunshan Cook тощо.
1.3 Застосування нижче за течією: Характеристики двигуна порожнистої чашки визначають сценарій застосування вниз за течією
Двигун порожнистої чашки належить до мікромоторогу, а сировина вгору за течією схожа на сировину мікромотору, включаючи мідь, сталь, магнітну сталь, підшипники, пластмаси та ін. Hollow Cup Motor спочатку використовувались в авіації, аерокосмічній, військовій та інших передових галузях, в останні роки його застосування поступово розширюються до цивільних індустрії, таких як медичні острови.
Різні характеристики двигуна порожнистої чашки відповідають його застосуванню в різних полях: 1) характеристики невеликого розміру, легкої ваги та великого співвідношення потужності до об'єму роблять його придатними для ділянок з високими вимогами до ваги, таких як різні типи літальних апаратів тощо, що може мінімізувати вагу літака; Він також широко використовується в різних споживчих електронних продуктах, таких як електричні зубні щітки та портативні електричні вентилятори. 2) Характеристики швидкого запуску та гальмування та надзвичайно швидкої відповіді роблять його придатним для областей, які потребують швидкого автоматичного контролю, наприклад, коригування напрямку ракетного напрямку з вимогами до високого контролю, високошвидкістю оптичного спостереження за приводом, високочутливим обладнанням, промисловими роботами та ін.
Гуманоїдний робот відкриває новий синій океан з моторних застосувань. Згідно з останньою розробкою Optimus, гуманоїдного робота, випущеного Tesla, кожна рука включає шість накопичувачів та 11 градусів свободи, два приводи для великого пальця та один привід для кожного з інших чотирьох пальців, а рука може носити до 20 кілограмів. Модуль ручного з'єднання в основному складається з порожнистої чашки двигуна, точного планетарного редуктора, кулькового гвинта та датчика. Двигун порожнистої чашки дозволяє палець мати можливість рухатися, точна планетарна коробка передач дозволяє маніпулятору більш акуратно і використовувати більш гнучкий, кодер забезпечує зворотній зв'язок з високою точністю та зворотній зв'язок з швидкістю, а датчик дозволяє робота мати перцептивну функцію та реакцію. За словами Маска, кількість гуманоїдних роботів у майбутньому перевищить кількість людей, і, як очікується, вона досягне рівня 100 мільярдів одиниць у довгостроковій перспективі. Мотор порожнистої чашки - це основне технічне рішення руки робота з високою визначеністю. Гуманоїдні роботи використовують 6 двигунів порожнистих чашок на руку, враховуючи кінцеву ситуацію, очікується, що роботи гуманоїдних роботів досягають рівня мільярдів одиниць, якщо масове виробництво приземлення гуманоїдних роботів витягне зростання доходів, пов'язаних з моторними підприємствами Hollow Cup.
