¿Cuáles son las características del motor sin núcleo?

1. Historia y definiciones

En 1958, el Dr. F. Faulhaber alemán desarrolló la tecnología de bobinado oblicuo y, en 1965, obtuvo la tecnología patentada de la bobina oblicua del rotor del motor sin núcleo. El motor sin núcleo pertenece al servo de imán permanente de CC, motor de control, también se puede clasificar como un motor microespecial. En la estructura de la estructura tradicional del rotor del motor, se utiliza un rotor sin núcleo, también llamado rotor sin núcleo. Esta novedosa estructura de rotor elimina por completo la pérdida de potencia provocada por la formación de vórtices del núcleo de hierro. Debido a que no hay pérdida de hierro, su eficiencia es mayor que la del motor micro CC ordinario, su bobina es el rotor, la inercia rotacional es pequeña, fácil de controlar, pero no tiene núcleo, la bobina del rotor solo puede funcionar muy delgada o perderá flujo magnético. , por lo que la potencia del motor sin núcleo no es grande, y los grandes también pueden generar solo unos pocos cientos de vatios.

2. estructura

Se compone principalmente de cubierta trasera, terminal de cableado, cubierta de terminal de escobillas, escobillas, conmutador, devanado de copa (rotor), eje giratorio, junta, cojinete deslizante, carcasa, imán (estator), brida y anillo de posicionamiento. El estator se compone de un imán permanente, una carcasa y una brida. La carcasa proporciona un campo magnético constante, dejando el motor libre de pérdidas de hierro. No había dientes magnéticos blandos disponibles. El par resultante es uniforme para un funcionamiento suave incluso a bajas velocidades. A velocidades más altas, el motor reduce la vibración y el ruido. Rotores con devanados y conmutadores. Los devanados están conectados al eje a través de una llamada placa de inversión. La bobina se mueve en el espacio de aire entre el imán y la carcasa. El sistema de inversión reduce las chispas de las escobillas mediante un par de escobillas de metales preciosos. La reducción de las chispas del cepillo produce menos emisiones electromagnéticas.

3. clasificar

A. Motor sin núcleo de escobillas: el rotor no tiene núcleo de hierro (el rotor es una bobina, el estator es un imán permanente, generalmente use esto).

B. Motor sin núcleo y sin escobillas: el estator no tiene núcleo de hierro (el estator es una bobina, el rotor es un imán permanente o acero magnético (hecho de material de imán permanente de tierras raras)).

4. Principales características y ventajas

A. Características de ahorro de energía: la eficiencia de conversión de energía es muy alta, su eficiencia máxima es generalmente superior al 70%, algunos productos pueden alcanzar más del 90% (el motor con núcleo de hierro es generalmente del 70%).

B. Características de control: arranque y frenado rápidos, respuesta rápida, constante de tiempo mecánica inferior a 28 ms, algunos productos pueden alcanzar dentro de los 10 ms (motor central generalmente superior a 100 ms); ajuste de alta velocidad en el área de operación recomendada.

C. Características de arrastre: la estabilidad de operación es muy confiable, la fluctuación de velocidad es muy pequeña, como micromotor, su fluctuación de velocidad se puede controlar fácilmente dentro del 2%.

D. Respuesta rápida con bobina de cepillo. El modo de bobina de placa de cobre tiene un motor de cepillo, debido al bajo valor de inducción, la respuesta actual a la fluctuación de voltaje es rápida. El rotor tiene poca inercia de rotación y el par es comparable a la corriente. Por tanto, la aceleración del rotor es 2 veces mayor que la de los motores convencionales.

E. Tensión inducida por onda sinusoidal. El armónico de voltaje del motor es bajo debido a la posición precisa de la bobina y a la suave estructura de la bobina de placa de cobre en el aire. El accionamiento de onda sinusoidal y el controlador permiten que el motor produzca un par suave. Esta característica es particularmente útil en objetos que se mueven lentamente (por ejemplo, microscopios, escáneres ópticos y robots) y en un control de posición preciso, que es clave para el funcionamiento.

F. Buen efecto de disipación de calor. Hay un flujo de aire en las superficies interior y exterior de la bobina de placa de cobre, lo que es mejor que la disipación de calor de la bobina del rotor ranurado. El alambre esmaltado tradicional está incrustado en la ranura de la lámina de acero al silicio, la superficie de la bobina tiene poco flujo de aire, la disipación de calor es mala y el aumento de temperatura es grande. La potencia de salida de la misma, el aumento de temperatura del motor de la bobina de placa de cobre es menor.

5. Escenario de aplicación, por ejemplo.

A. Sistemas de acompañamiento que requieren una respuesta rápida. Por ejemplo, la dirección de vuelo del misil se ajusta rápidamente, el control de seguimiento de la unidad óptica de alta velocidad, el enfoque automático rápido, el equipo de grabación y detección altamente sensible, los robots industriales, las prótesis biónicas, etc., el motor sin núcleo puede cumplir sus requisitos técnicos.

B. Diversos aviones, incluidos los de aviación, aeroespaciales, aeromodelos, etc. Las ventajas del peso ligero, el pequeño volumen y el bajo consumo de energía pueden minimizar el peso del avión.

C. También se utiliza como generador debido a su alta eficiencia de conversión de energía; o como generador de velocidad con sus características de funcionamiento lineal; o como motor torque con reductor.

D. Sobre dispositivos médicos: como ventiladores, instrumentos dentales.

Seis, dificultades técnicas.

A. Tratamiento térmico: cuando el motor sin núcleo del cepillo está funcionando, generará calor debido a la fricción, lo que hará que la temperatura general del motor aumente y luego afecte la vida útil del motor. Para resolver este problema, se puede adoptar tecnología de disipación de calor para transferir el exceso de calor al entorno circundante para reducir la temperatura del motor y extender la vida útil del motor.

B. Requisitos de ensamblaje: debido al pequeño tamaño de la armadura, es necesario controlarla estrictamente en el proceso de producción para garantizar la consistencia de la precisión de las piezas. Al mismo tiempo, el proceso de ensamblaje es relativamente complejo, debido a los altos requisitos de coordinación de cada componente, no solo para garantizar la precisión de la posición y el ángulo, sino también para garantizar la coordinación general del motor, para garantizar la coordinación efectiva. de propiedades mecánicas.

C. Coincidencia de potencia: cuando se utiliza el motor sin núcleo del cepillo, a menudo se requiere que transmita una cierta cantidad de potencia. En el diseño del motor, se deben considerar plenamente los factores de demanda de energía para garantizar la coincidencia entre el motor y el sistema de accionamiento y mejorar la eficiencia del sistema de energía del motor.

D. Problema de compatibilidad electromagnética: el motor sin núcleo de escobillas funciona mediante potencial de acoplamiento, que es susceptible a la interferencia de un campo eléctrico externo o un campo magnético, y afecta el funcionamiento normal del motor. Se puede utilizar tecnología de filtro y blindaje EMI para garantizar el funcionamiento normal del motor.

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