¿Qué es un motor sin núcleo?
Un Motor Coreless, también conocido como: Motor Ironless, se diferencia de un motor convencional por tener un rotor con un devanado en forma de Coreless sin núcleo de hierro. Este novedoso diseño de rotor fijo hace que la rotación del motor sea más flexible y reduce eficazmente la pérdida de hierro y la pérdida por corrientes parásitas.
Tipos de motor sin núcleo
Existen principalmente dos tipos de "Motor CC cepillado sin núcleo" y "Motor CC sin escobillas y sin núcleo (BLDC)" :
Motor DC cepillado sin núcleo:Con una escobilla y un conmutador para cambiar la dirección de la corriente, la estructura es relativamente simple, de bajo costo, adecuada para algunas aplicaciones con requisitos de precisión y vida útil relativamente bajos, pero con el desgaste requerirá un mantenimiento más frecuente.
Motor CC sin escobillas y sin núcleo:El motor utiliza un circuito de control electrónico para cambiar la dirección actual de los devanados, evita el problema de fricción del motor con escobillas, tiene una vida útil más larga y una mayor eficiencia, y es adecuado para equipos que necesitan funcionar durante mucho tiempo.
Los productos del motor sin núcleo propiedad de VSD son los siguientes:
Cómo hacer un motor CC sin núcleo
Partes centrales
Antes de comprender cómo fabricar el motor CC sin núcleo, primero debemos comprender sus componentes principales. Tomamos el motor CC con escobillas sin núcleo como ejemplo:
Bobinado sin núcleo:Hecho de alambre de cobre sin núcleo enrollado en forma de copa, peso ligero, poca inercia.
Conmutador y cepillo:Cambie la dirección de la corriente a través del contacto mecánico, para que el motor pueda funcionar continuamente.
Imanes:Por lo general, se utilizan materiales magnéticos permanentes de tierras raras, como NdFeB, para proporcionar un campo magnético fuerte.
Rodamientos y rotores:Garantiza estabilidad y baja fricción cuando el motor gira.
Alojamiento:Protege la estructura interna y proporciona una posición para instalación fija.
El motor BLDC sin núcleo elimina la estructura de las escobillas de carbón y el conmutador sobre la base del motor CC con escobillas sin núcleo, y la conversión de corriente se realiza mediante una placa de control. El devanado sin núcleo se fija al núcleo anular de hierro dentro de la carcasa mediante unión.
En comparación con los motores sin escobillas convencionales donde el alambre de cobre se enrolla alrededor del polo central, el alambre de cobre del motor BLDC sin núcleo está hecho de alambre esmaltado autoadhesivo (la bobina se puede unir para formar después del calentamiento o tratamiento con solvente) sin un núcleo de bobinado. , lo que reduce las pérdidas por corrientes parásitas. La eficiencia del motor BLDC sin núcleo podía llegar al 80%-90%, mientras que la eficiencia del motor CC sin escobillas convencional era solo del 60%.
Para fabricar un motor de CC con escobillas sin núcleo generalmente se siguen los siguientes pasos:
1. Hacer devanados:El alambre de cobre sin núcleo se enrolla para formar bobinas en forma de copa mediante equipos automatizados; este paso debe garantizar que el bobinado sea uniforme y preciso.
2. Instale los imanes permanentes:Fije el imán permanente de alta resistencia dentro del estator para asegurar el acoplamiento magnético con el devanado sin núcleo.
3. Instale el conmutador y la escobilla:el conmutador está instalado en el eje de bobinado y las escobillas se fijan en la carcasa del motor, de modo que puedan contactar con el conmutador para cambiar la dirección de la corriente.
4. Conjunto rodamiento y rotor:el rodamiento está conectado al rotor para garantizar una baja fricción y un funcionamiento eficiente de todo el mecanismo giratorio.
5. Embalaje y prueba:Después de completar el ensamblaje de todos los componentes, se llevan a cabo pruebas de rendimiento eléctrico y estabilidad mecánica para garantizar que los indicadores de rendimiento del motor cumplan con los requisitos.
Diseño de motor sin núcleo
El diseño del motor sin núcleo tiene principalmente tres tipos de estructura de devanado: devanado recto, devanado inclinado y devanado concéntrico; cada estructura tiene sus propias ventajas, adecuadas para diferentes necesidades de aplicación.
Herida recta:En este diseño, el cable se enrolla en línea recta paralela al eje del motor. Tiene una estructura simple y un costo de fabricación bajo, adecuado para aplicaciones que requieren un costo bajo y un rendimiento moderado, pero la eficiencia del acoplamiento magnético es baja y la potencia de salida del motor es relativamente pequeña.
Devanado oblicuo:El cable se enrolla en diagonal en un cierto ángulo y la densidad y cobertura del devanado es mayor que la del devanado recto. Este diseño mejora la eficiencia del acoplamiento magnético del motor, reduce la vibración y el ruido, hace que el motor funcione más suavemente y es adecuado para aplicaciones que requieren mayor rendimiento y menor ruido.
Bobinado concéntrico:El cable está enrollado en círculos concéntricos en el Coreless, lo que proporciona una distribución uniforme del campo magnético y una alta eficiencia. Este diseño se utiliza generalmente en equipos que requieren una precisión extremadamente alta, menor inercia del motor, respuesta rápida y es adecuado para aplicaciones controladas con precisión, como equipos médicos y robótica.
¿Cómo funciona un motor Coreless?
El principio de funcionamiento del motor sin núcleo se basa en la ley de la inducción electromagnética. Cuando una corriente eléctrica fluye a través del devanado de un motor sin núcleo, la corriente en el devanado interactúa con el campo magnético del motor, creando una fuerza electromagnética que impulsa el rotor a girar. A diferencia de los motores con núcleo, los motores sin núcleo no tienen un núcleo de hierro, por lo que se eliminan la histéresis y las pérdidas por corrientes parásitas provocadas por el núcleo de hierro, y la inercia del rotor del motor es muy baja. Esta característica permite que el motor sin núcleo responda rápidamente a señales de control externas y tenga menos inercia al arrancar y detener, por lo que es muy adecuado para aplicaciones de respuesta de alta precisión y alta dinámica.
Motor sin núcleo versus motor central
Ventajas del motor sin núcleo en comparación con el motor con núcleo:
Inercia inferior del rotor:Debido a que el rotor del motor sin núcleo no tiene núcleo de hierro, el peso del rotor es más liviano y la inercia es menor. Esto lo hace más sensible durante la aceleración y desaceleración, lo que lo hace ideal para productos que requieren una respuesta rápida y un posicionamiento preciso, como robots e instrumentos de precisión.
Alta eficiencia y bajas pérdidas:Debido a que no hay problemas con el núcleo de hierro, el motor sin núcleo no produce pérdidas en el núcleo (como corrientes parásitas y pérdidas por histéresis), lo que hace que la eficiencia de conversión de energía del motor sea mayor; en circunstancias normales, la utilización de energía puede alcanzar el 75%{{1 }}%.
Funcionamiento suave y bajo nivel de ruido:El diseño del motor sin núcleo reduce la vibración y el ruido causados por el núcleo de hierro, lo que hace que el motor sea más estable y silencioso cuando funciona. Bajo el motor DC sin escobillas con los mismos parámetros, el motor BLDC sin núcleo es más adecuado para ocasiones sensibles al ruido, como equipos médicos y electrónica de consumo de alta gama.
Funcionamiento suave y bajo nivel de ruido:El diseño del motor sin núcleo reduce la vibración y el ruido causados por el núcleo de hierro, lo que hace que el motor sea más estable y silencioso cuando funciona. Bajo el motor DC sin escobillas con los mismos parámetros, el motor BLDC sin núcleo es más adecuado para ocasiones sensibles al ruido, como equipos médicos y electrónica de consumo de alta gama.
Construcción compacta:Los motores sin núcleo suelen tener un diseño compacto y pueden utilizarse en aplicaciones donde las restricciones de volumen y peso son estrictas. Debido a que no hay núcleo de hierro, el motor puede lograr una mayor potencia de salida en un espacio más pequeño, adecuado para dispositivos portátiles y áreas que requieren poco peso.
Buen rendimiento de disipación de calor:Motor sin núcleo debido a que no tiene núcleo de hierro, su espacio interno puede ser mejor para el flujo de aire y la disipación de calor. En comparación con el motor central, puede lidiar con el calor generado durante el trabajo de manera más efectiva, reducir la velocidad del aumento de temperatura del motor y extender así la vida útil.
Las desventajas del motor sin núcleo en comparación con el motor con núcleo:
El coste de fabricación es relativamente alto:El proceso de producción del motor sin núcleo es relativamente complejo y el costo del material de fabricación también es alto, lo que hace que su costo de producción general sea más alto que el del motor central, por lo que no tiene una ventaja de costos en algunas aplicaciones.
El proceso de fabricación es más complejo:La fabricación de motores sin núcleo requiere procesos precisos y equipos más complejos, especialmente el procesamiento del devanado y del estator, lo que dificulta el proceso de producción y limita la velocidad de producción en masa.
Más sensible a la temperatura:El motor sin núcleo no suele estar sostenido por un núcleo de hierro, lo que hace que su parte de bobinado sea más sensible a las altas temperaturas. Si el motor funciona a una temperatura demasiado alta, los devanados pueden sobrecalentarse y provocar degradación o daños en el rendimiento.
Limitación de material magnético y limitación de densidad de flujo magnético:Debido al diseño estructural del motor sin núcleo, produce un campo magnético y una densidad de flujo magnético relativamente bajos, lo que puede limitar la potencia de salida del motor en algunas aplicaciones. Además, los motores sin núcleo dependen en gran medida de los materiales magnéticos, por lo que en aplicaciones que requieren un alto rendimiento, es posible que el motor necesite utilizar materiales magnéticos más caros.
¿Por qué se eligió el motor sin núcleo de VSD?
Fundada en 2011 como el principal fabricante de motores sin núcleo de China, VSD se centra en la investigación, el desarrollo, la fabricación y la comercialización de micromotores de alto rendimiento. Con una superficie de más de 10000 metros cuadrados, la planta VSD cuenta con más de 500 empleados de primera línea y más de 100 directivos, entre los cuales el equipo de investigación y desarrollo está formado por 25 expertos. Producimos más de 4,5 millones de unidades de motores al mes, lo que garantiza un suministro adecuado y soluciones personalizadas para clientes de todo el mundo.
Nuestros productos de motor se utilizan ampliamente en los campos de equipos médicos, hogares inteligentes, belleza y salud, sistemas de vehículos, modelos de aviones, suministros de oficina electrónicos, equipos bancarios y equipos de comunicación. Como proveedor profesional de motores sin núcleo, garantizamos la calidad del producto y la velocidad de innovación mediante la introducción de equipos de I+D de alta gama y un concepto avanzado de gestión de producción. VSD lanza un nuevo motor cada dos meses para satisfacer la demanda del mercado de alta eficiencia y personalización.
Nuestros motores se han exportado a Europa, América y el sudeste asiático, y se han ganado la confianza y los elogios de empresas internacionales reconocidas como Mengfali, Panasonic y Philips. Elegir VSD significa elegir la excelencia de la tecnología Coreless Motor y la calidad reconocida mundialmente.