Безрамный моментный двигатель HONPINE JM четвертого поколения: на 30% выше плотность крутящего момента и на 10% ниже рабочая температура

Недавно безрамный моментный двигатель HONPINE успешно прошёл испытания в составе хирургического робота, продемонстрировав отличные электромагнитные характеристики и стабильность движения. Во время испытаний пульсации крутящего момента двигателя составили менее 1% — значительно ниже часто используемого целевого значения 2% для двигателей хирургических роботов. Чрезмерные колебания крутящего момента могут вызывать вибрацию и мешать точному выполнению хирургических операций.

Низкие пульсации крутящего момента важны для хирургических роботов: они помогают уменьшить нежелательную вибрацию, повысить плавность движения и обеспечить стабильное воспроизведение точных хирургических движений.

Как безрамный моментный двигатель HONPINE JM четвёртого поколения обеспечивает более плавную работу на низких скоростях, меньшие потери в стали на высоких скоростях и улучшенные общие тепловые характеристики?

В этой статье мы рассмотрим ключевые технологические усовершенствования в конструкции электромагнитной системы, выборе материалов и процессах намотки.

1. Какие ключевые технологические усовершенствования получил безрамный моментный двигатель HONPINE JM четвёртого поколения?

В безрамном моментном двигателе HONPINE JM четвёртого поколения комплексно усовершенствованы четыре ключевые области: конструкция магнитной цепи, сочетание полюсов и пазов, выбор материалов и технология намотки.

Эти оптимизации повышают эффективность преобразования электромагнитной энергии, увеличивают плотность крутящего момента, снижают потери мощности и контролируют повышение температуры, обеспечивая стабильную и эффективную работу в широком диапазоне условий эксплуатации.

Оптимизированная электромагнитная конструкция

Благодаря оптимизированному сочетанию полюсов и пазов двигатель имеет более высокий коэффициент обмотки, что повышает эффективность использования электромагнитных характеристик и выходной крутящий момент.

В двигателе также используется конфигурация с большим внутренним диаметром статора и большим внутренним диаметром ротора. Она сочетает высокую плотность крутящего момента с малым весом и обеспечивает большую гибкость при интеграции в компактное оборудование.

Кроме того, HONPINE оптимизировала магнитный воздушный зазор и топологическую геометрию статора и ротора. Эти усовершенствования снижают момент зубцовых пульсаций примерно до 1% от номинального крутящего момента, помогая уменьшить его колебания при работе на низких скоростях.

Коэффициент гармонических искажений противо-ЭДС также поддерживается в пределах 1%, что дополнительно повышает электромагнитную согласованность и плавность движения.

2. Как двигателю удаётся снизить рабочую температуру на 10%?

Тепловой режим — важный фактор при выборе безрамных моментных двигателей. Особенно это касается компактных роботизированных сочленений и прецизионного оборудования, где пространство для установки ограничено, а отвод тепла может быть затруднён.

Безрамный моментный двигатель HONPINE JM четвёртого поколения снижает рабочую температуру благодаря оптимизации материалов магнитопровода, постоянных магнитов, изоляционной системы и процессов намотки.

Электротехническая сталь высокого качества для снижения потерь в стали

В статоре и роторе используется высококачественная электротехническая сталь с неориентированной структурой толщиной 0,2 мм. Более тонкие листы уменьшают потери на вихревые токи, а магнитные свойства материала позволяют достигать большей магнитной индукции при сопоставимых условиях эксплуатации.

Это позволяет двигателю обеспечивать более высокую электромагнитную мощность при одновременном снижении потерь в стали, особенно при работе на высоких скоростях.

Высокоэффективные постоянные магниты для сложных условий эксплуатации

В двигателе используются постоянные магниты серии UH высокого класса с высокой остаточной магнитной индукцией, высокой коэрцитивной силой и отличной термостойкостью.

Эти свойства помогают сохранять магнитные характеристики при высоких температурах и снижают риск необратимого размагничивания.

С учётом ограниченного пространства для установки безрамных двигателей HONPINE также оптимизировала размеры магнитов и конфигурацию магнитной цепи. Такая компактная конструкция сохраняет высокую эффективность при работе на высоких скоростях и с высоким крутящим моментом, а также в условиях перегрузки.

Высокотемпературные изоляционные материалы для надёжной длительной работы

Изоляционная система соответствует требованиям класса F или выше по термостойкости, а её температурный класс превышает 150°C.

Ключевые компоненты, включая постоянные магниты, обмоточный провод, изоляционные каркасы катушек и пропиточные материалы, рассчитаны на температуру до 180°C.

Эти характеристики материалов обеспечивают длительную работу в сложных тепловых условиях и помогают удовлетворить требования роботизированных систем к непрерывной эксплуатации.

Передовая технология намотки для снижения потерь в меди

В двигателе HONPINE JM четвёртого поколения применяется автоматизированный процесс непрерывной многопазовой намотки, обеспечивающий коэффициент заполнения паза до 80%.

Более высокий коэффициент заполнения паза снижает сопротивление обмотки и потери в меди при сопоставимом крутящем моменте, помогая контролировать повышение температуры и повышать способность к перегрузке.

Автоматизированный процесс намотки также сокращает количество паяных соединений, повышая надёжность электрических соединений и общую стабильность характеристик двигателя.

Сочетая электромагнитную оптимизацию, передовые материалы и автоматизированные производственные процессы, HONPINE предлагает безрамный моментный двигатель для высокопроизводительных робототехнических задач, в том числе для гуманоидных роботов, хирургических роботов и прецизионного автоматизированного оборудования.

3. Несколько моделей и гибкие варианты конфигурации

Чтобы удовлетворить различные требования к крутящему моменту и скорости в роботизированных сочленениях и прецизионных системах управления движением, HONPINE предлагает линейку безрамных моментных двигателей с различными вариантами скорости.

Стандартная линейка включает двигатели с наружным диаметром от 38 мм до 140 мм; доступны исполнения для высоких, средних и низких скоростей.

Диапазон крутящего момента составляет примерно от 3 Nm до 13 Nm в зависимости от модели и условий эксплуатации.

В качестве опций доступны датчики Холла и температурные датчики. Это позволяет заказчикам выбирать подходящие решения для обратной связи и контроля температуры в соответствии с требованиями применения.

Благодаря этим вариантам конфигурации безрамные моментные двигатели HONPINE JM подходят для интеграции в роботизированные сочленения, хирургические роботизированные системы, прецизионное оборудование для позиционирования и другие компактные системы с прямым приводом.

4. Безрамные моментные двигатели JM второго и четвёртого поколений: что изменилось?

Чтобы лучше понять улучшения характеристик, сравним безрамные моментные двигатели HONPINE JM второго и четвёртого поколений на примере двигателя с наружным диаметром 38 мм и длиной сердечника 6 мм.

Сравнение характеристик двигателей JM второго и четвёртого поколений

Сравнение показывает улучшения, достигнутые благодаря усовершенствованию электромагнитной конструкции, материалов и производственных процессов.

Примечание: добавьте в сравнительную таблицу проверенные данные испытаний для двигателей обоих поколений. Убедитесь, что крутящий момент, скорость, повышение температуры и другие параметры характеристик измерены в сопоставимых условиях испытаний.

5. Автоматизированное производство для стабильного качества двигателей

Серия безрамных моментных двигателей HONPINE перешла к автоматизированному серийному производству.

Автоматизированное производство помогает обеспечивать стабильные производственные мощности при строгом контроле размерных допусков и точности изготовления.

В сочетании с оптимизированными производственными процессами и процедурами контроля качества это обеспечивает стабильные характеристики продукции и надёжность производства, помогая снизить риски заказчиков при выборе компонентов и интеграции.

По мере роста спроса на высокопроизводительное управление движением в робототехнике, медицинском оборудовании и прецизионной автоматизации HONPINE продолжает совершенствовать технологии безрамных моментных двигателей.

Ищете безрамный двигатель с высокой плотностью крутящего момента для своего применения?

Свяжитесь с HONPINE, чтобы запросить актуальные технические характеристики и информацию о безрамном моментном двигателе JM четвёртого поколения.