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        電機制造業:什么是無芯直流電機

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        點擊次數:799 更新時間:2019年09月21日14:58:55 打印此頁 關閉

        典型的刷直流電動機由外定子(通常由永磁體或電磁繞組構成)和內轉子(由帶線圈繞組的鐵片構成)組成,分段換向器和電刷控制轉子繞組通電的順序,以產生連續旋轉。典型的直流電動機由外永磁定子和內轉子組成,內轉子由帶繞組的鐵片制成。

        由Fritz Faulhaber Sr. 博士發明并于1958年注冊專利的System FAULHABER自承式空心杯斜繞組轉子,是SystemFAULHABER直流電機的核心部件,這項革命性的技術改變了電機產業并為客戶開啟了全新的應用思路。以最小的體積和重量獲得最大的功率并有最優的動態特性。其轉子為無鐵芯的自承式斜繞組漆包線構成。由此產生的低重量可使慣性最小化,運轉時無齒槽效應,這些電機因而具有獨特的動態性。

        轉子繞組繞成傾斜的或蜂窩狀,形成一個自支撐的空心圓筒或“籃子”,由于沒有鐵心支撐繞組,它們通常與環氧樹脂結合在一起。定子由稀土磁體制成,如釹、鋁鎳鈷或釤鈷,并位于無芯轉子內部。 無芯直流電動機去掉轉子中的鐵心,相反,轉子繞組以傾斜或蜂窩狀方式纏繞,形成自支撐的空心圓筒,定子磁鐵位于無芯轉子內部。

        與傳統的鐵心直流電動機相比,無鐵芯直流電動機的結構具有許多優點。首先,鐵的消除大大減少了轉子的質量和慣性,因此可以非??焖俚丶铀俸蜏p速。無鐵也意味著無鐵損耗,使得無鐵芯設計的效率(高達90%)明顯高于傳統的直流電機。無芯設計還降低了繞組電感,從而減少了電刷和換向器之間的火花,延長了電機壽命,減少了電磁干擾(EMI)。電機齒槽問題,這是一個傳統的直流電機由于永磁體和鐵片的磁相互作用的問題,也被消除,因為沒有鐵片。反過來,轉矩脈動非常低,這使得電機旋轉非常平穩,振動和噪聲最小。

        由于這些電機通常用于高動態運動(高加速和減速),轉子中的線圈必須能夠承受高扭矩并驅散峰值電流產生的大量熱量。由于沒有鐵心作為散熱器,電機外殼通常包含有端口,以便于強制風冷。無芯直流電機的緊湊設計適用于需要高功率與尺寸比的應用,電機尺寸通常在6 mm至75 mm之間(盡管尺寸可小于1 mm),額定功率通常小于或等于250 W。無芯設計是電池供電設備的一個特別好的解決方案,因為它們在空載條件下會產生極低的電流。

        無芯直流電動機廣泛應用于醫療領域,包括假肢、小型泵(如胰島素泵)、實驗室設備和x射線機。它們處理快速、動態移動的能力也使它們成為機器人應用的理想選擇

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