Что такое бессердечниковый двигатель?

Бессердечниковый двигатель — это особый тип миниатюрного бесщеточного двигателя постоянного тока с полой вращающейся частью.

Обычно он состоит из внешней неподвижной оболочки и внутренней вращающейся чашки без стержня.

Двигатели без сердечника имеют высокую удельную мощность и выходной крутящий момент и подходят для некоторых конкретных сценариев применения, таких как точные инструменты, роботы, медицинское оборудование и т. д.

Принцип работы бессердечникового двигателя основан на принципе бесщеточного двигателя постоянного тока. Он имеет структуру бесщеточного двигателя, включая статор (неподвижную часть) и ротор (вращающуюся часть).

Статор содержит набор постоянных магнитов, а ротор — набор катушек. Электромагнитная сила генерируется протеканием тока в катушках и взаимодействием между постоянными магнитами, что заставляет ротор вращаться.

 

К особенностям и преимуществам двигателей без сердечника относятся:

 

Полая структура: конструкция без сердечника делает центр вращающейся части двигателя пустым, и другие сигналы, свет или газ могут передаваться через полый вал, а поскольку обмотка не имеет железного сердечника, крутящий момент распределяется равномерно.

Высокая плотность мощности. Благодаря компактной конструкции и эффективной конструкции двигателя, двигатели без сердечника имеют высокую плотность мощности и могут обеспечить больший выходной крутящий момент в ограниченном пространстве. Плавная работа: двигатели без сердечника обычно имеют плавные рабочие характеристики, могут обеспечивать стабильную скорость и низкий уровень шума. Высокая точность и управляемость:

Конструкция бессердечниковых двигателей обеспечивает высокую точность и управляемость, что позволяет использовать их в приложениях, требующих точного контроля положения. Быстрый отклик: благодаря небольшому моменту инерции двигатели без сердечника могут быстро реагировать на управляющие сигналы, а механическая постоянная времени может достигать уровня мс, что подходит для сценариев применения, требующих высокоскоростного динамического отклика. Следует отметить, что двигатель без сердечника испытывает трудности с отводом тепла из-за своей компактной конструкции, и ему необходимо обеспечить высокую скорость и высокую точность срабатывания.

 

Таким образом, мощность и крутящий момент двигателя без сердечника имеют определенные ограничения, и необходимо выбрать соответствующий тип двигателя и вспомогательную систему управления в соответствии с конкретной инженерной задачей.

 

Сценарий применения:

 

Робототехника: двигатели без сердечника широко используются в совместных приводах роботов, которые могут обеспечить высокоточное управление движением и выходной крутящий момент. Соединениям роботов обычно необходимо быстро и точно выполнять различные действия, и бессердечниковые двигатели могут удовлетворить этим требованиям. Оборудование для автоматизации: В оборудовании для автоматизации, таком как автоматические сборочные линии, инструменты автоматизации и т. д., бессердечниковые двигатели могут использоваться для привода различных конвейерных лент, конвейеров и вращающихся платформ для достижения быстрого и точного позиционирования и обработки заготовок.

 

Медицинские устройства. Двигатели без сердечника широко используются в медицинских устройствах, таких как хирургические роботы, устройства медицинской визуализации и системы доставки лекарств. Эти приложения требуют высокоточного управления движением и позиционированием, а двигатели без сердечника могут обеспечить стабильный выходной крутящий момент и высокоточное управление положением.

 

Оптическое оборудование. В оборудовании, требующем точных оптических операций, таких как вращение, фокусировка и масштабирование, например камерах, телескопах и лазерах, бессердечниковые двигатели могут использоваться для управления соответствующими компонентами для достижения точного управления оптическим путем и стабилизации изображения.

 

Вращающиеся платформы: двигатели без сердечника часто используются во вращающихся платформах или поворотных столах, например, для вращения антенн космических кораблей и плавного вращения фотографического оборудования. Благодаря бескорпусным двигателям можно добиться плавного и высокоскоростного вращения, а также уменьшить размер и вес передаточного устройства.