Моторы прямого привода: преимущества, типы и принципы работы

Преимущества моторов прямого привода — что это такое и как это работает.

В современном машиностроении моторы прямого привода могут быть вращательными или линейного формата, нагрузка подключается непосредственно к мотору без необходимости механических передаточных элементов, таких как редукторы, ремни и шкивные системы. Здесь мы обсудим эти две основные категории моторов прямого привода: вращательные моторы и линейные моторы.

Крутящие моторы: вид вращательных моторов

Преимущество вращательного мотора прямого привода в том, что он может обеспечивать высокий крутящий момент на низкой скорости даже в режиме удержания, поэтому его также называют крутящим мотором. С точки зрения его дизайна, крутящие моторы обычно бесщеточные и синхронные моторы с постоянными магнитами. Они обычно имеют бескорпусный дизайн, что означает, что у них нет корпуса, подшипников или других устройств обратной связи.

Панкейк-моторы (плоские моторы)

Другой тип вращательного мотора прямого привода — панкейк-мотор. В отличие от крутящего мотора, описанного выше, панкейк-мотор — это щеточный двигатель постоянного тока, в котором якорная обмотка напечатана на наборе изолирующих и немагнитных материалов.

Набор якоря расположен между двумя группами статора, содержащими постоянные магниты, расположенные попеременно на север и юг. Одновременно магнитный поток проходит вдоль длины мотора, а ток течет в радиальном направлении, вызывая крутящий момент вокруг оси мотора. Панкейк-моторы и крутящие моторы используются в разных промышленных областях. Хотя оба относятся к категории вращательных моторов, они принципиально различаются. Крутящие моторы широко используются в магнитофонах и могут хорошо работать с механизмами намотки колеса для достижения плавной работы.

Некоторые другие разновидности

Другой тип — линейный мотор прямого привода, обычно называемый линейным мотором в области станков. Эта категория включает бесжелезные и железные типы, в зависимости от структуры рамы сборки, связанной с обмоткой.

В бесжелезных линейных моторах прямого привода есть первичная тенденция, состоящая из обмоток, вмонтированных в эпоксидную смолу. В железном типе обмотка установлена на железисто-слоистый стек.

Плоский линейный мотор прямого привода

Линейные моторы также имеют другое отличающее свойство: плоскую или трубчатую структуру. В бесжелезном плоском линейном моторе есть плоский магнит с первичным форсировщиком, состоящим из катушки, смонтированной на алюминиевой пластине. Эти моторы имеют отличный контроль скорости, но по сравнению с другими моторами их сила меньше. Другая конфигурация бесжелезного мотора — использование двух магнитных путей, обращенных друг к другу, для достижения лучшего магнитного эффекта, тем самым достигая дискового эффекта. Вторая первичная компонента (форсировщик) бежит между путями. Поэтому эти моторы не имеют зубчатого эффекта и могут достигать очень быстрых соотношений ускорения и замедления.

Для плоских железных линейных моторов есть два типа: со щелями и безщелевые дизайны. Щелевой железный тип более распространен на рынке из-за своей практичности и разумной стоимости. Вторая часть щелевого железного линейного мотора состоит из задней железной пластины и набора железных зубов, и катушка плотно намотана на железные зубы для предотвращения магнитного обратного эффекта. Они имеют наибольшую силовую компетенцию, но могут иметь огромный зубчатый эффект.

С другой стороны, безщелевой дизайн линейных моторов прямого привода считается структурой, интегрирующей бесжелезную и традиционную щелевую железную структуру. У них катушки намотаны без железистой ламинации, но установлены на задней железной пластине. Вторая часть обычно содержится в алюминиевом корпусе. По сравнению с щелевыми железными типами, эти моторы имеют меньший зубчатый эффект и меньшую инерцию.

Трубчатый дизайн: скачок в воздухе

Существует еще один вариант структуры, который содержит магнит в цилиндрической трубке, содержащей обмотку в толкательном блоке, окружающем трубку. Аналогично плоскому линейному мотору, вторая часть трубчатого линейного мотора может быть с железным ядром или без. Главное преимущество трубчатого линейного мотора в том, что его точный симметричный дизайн позволяет использовать весь магнитный поток для генерации тяги. Эта особенность делает этот мотор прямого привода очень подходящим для сервоманipуляторов на сборочной линии, демонстрируя лучшие возможности сборки и разборки.

Общие преимущества и более широкие применения

Конструкционное преимущество моторов прямого привода в том, что он устраняет механические компоненты, которые могут вызывать проблемы с люфтом и снижать точность позиционирования, и имеет высокую повторяемость. Будь то линейный или вращательный формат, моторы прямого привода широко используются в промышленных областях, но не в производстве бытовых товаров, таких как компоненты роботов, станки, оборонные продукты и т.д.