1. Princíp: Revolučný zdroj elektromagnetického energie
TenMomentový motor bez rámového momentuje priekopnícky dizajn motora, ktorý úplne opúšťa tradičné mechanické štruktúry, ako sú kryty, ložiská a hriadele, pričom si zachováva iba základné elektromagnetické komponenty hnacieho statora a rotora.
1.1 Analýza základných komponentov
Statora: Zložené z laminátového železného jadra v tvare krúžku vyrobené z vysoko presných kremíkových oceľových listov s presne vsadenými medenými cievkami. Ak sa aplikuje trojfázový prúd, cievky generujú rotujúce magnetické pole, ktorého pevnosť priamo súvisí s prúdovou frekvenciou a topológiou vinutia (ako je znázornené na obrázku 1, prierez statora motora z motora Shenzhen QH).
Rotor: Používa vysoko výkonné permanentné magnety zriedkavej zeme (ako je napríklad neodymium-železo-bór) na vytvorenie kruhového magnetického pólu, priamo namontovaného na hlavný hriadeľ zariadenia prostredníctvom interferenčného prispôsobenia. Vzduchová medzera medzi rotorom a statorom je zvyčajne riadená medzi0. 3-0. 8mmMaximalizovať využitie magnetickej energie.
1.2 Pracovný princíp
Keď prúd tečie cez vinutie statora, generované rotujúce magnetické pole interaguje so statickým magnetickým poľom stálych magnetov rotora. Podľa Maxwellovho princípu tenzora Stresu sa v tangenciálnom smere vytvára nepretržitý krútiaci moment. Pretože komponenty mechanického prenosu sú eliminované, účinnosť konverzie energie presahuje95%, dosiahnutienulové baklasyPresné riadenie.
2. Funkcie: Predefinovanie hraníc výkonu pohonných systémov
2.1 Extrémna kompaktnosť a ľahký dizajn
Návrh bez rámca znižuje objem motora o40%-60%. NapríkladSéria KBM -40z Kinco má vonkajší priemer spravodlivého40 mm, váži menej ako300g, napriek tomu dodáva a15nm vrcholový krútiaci moment, robí ho ideálnym pre aplikácie s obmedzenými obmedzeniami priestorov, ako sú napríklad humanoidné kĺby prstov robotov.
2.2 Prielom v dynamickom výkone
Reakcia na úrovni milisekundu: Zotrvačnosť rotora je1/5z tradičných motorov, s ačas na odozvu<3ms(Zdroj údajov: Správa o teste spojeneckého pohybu), splnenie požiadavky na frekvenciu frekvencie kĺbového pohybu10+ akcie za sekundu.
Vylepšená hustota krútiaceho momentu: PoužívaniePolia magnetu Halbachna optimalizáciu distribúcie magnetického poľa, najnovšie produkty, napríkladSéria TBM od Kollmorgen, dosiahnuť hustotu krútiaceho momentu40nm/kg, čo jetrikrát vyššieako konvenčné servomotory.
2.3 Revolúcia v integrácii systému
Motor môže byť priamo zabudovaný doRobotické kĺby ramena, rotujúce rámy lekárskych skenerov CT atď.Enkapsulácia s epoxidovou živicou zaisťujeHodnotenie ochrany IP67, eliminovanie potreby spojov a reduktorov, týmZníženie zložitosti systému a miery zlyhania.
3. Aplikácie: od presnej výroby po humanoidné roboty
3,1 humanoidných robotických kĺbov
Tesla optimus: Medzi jeho28 kĺbov, 14 Používajte momentové motory bez snímok, povolenie11 stupňov slobodyna uchopenie rúk (jednotlivé motory s kĺbom prstov sú menšie alebo rovnajú sa priemeru 25 mm).
Domáce prielomy:Walker X Robotspoločne vyvinutýHechuan Technology a Ubtechfunkciekolenné motorys anepretržitý krútiaci moment 180 nmiba váženie1,2 kg, podporadynamická chôdza s nákladom 70 kg.
3.2 Aplikácie špičkových zariadení
Polostroje litografie: Použité prenanometrové umiestnenie oblátky na úrovni, dosiahnutie± 0. 1 μm opakovateľnosť(napr. Konfigurácie zariadenia ASML).
Mechanizmy satelitného ukazovateľa: Navrhnuté tak, aby odolali extrémnym priestorom priestoru (-150 Stupeň do +120) skobaltMagnety na zabránenie demagnetizácii.
3,3 rozmach rozvíjajúceho sa trhu
V2023, dopyt pobezrámový krútiaci momentvrobotikapriemysel vzrástol s28-40 jednotky na robot. Očakáva sa, že globálny trhprekročiť 8 miliárd (približne 1,1 miliardy dolárov) do roku 2025(Zdroj:Správa o priemysle humanoidných robotík).
4. Konkurenčné prostredie: Cesta k penetrácii domáceho trhu
4.1 Zahraničné značky, ktoré dominujú na špičkovom trhu
Kollmorgen: Drží60% globálneho trhu s špičkovým trhu. TenSéria TBMpodporaPrispôsobené vzory magnetického poľa, umožnenie aplikácií, ktoré si vyžadujúViac ako 2000 nm krútiaceho momentu.
Parker Hannifin:Aries Seriesintegrovaťinteligentné senzory, schopnýMonitorovanie teploty a vibrácií v reálnom čase, predchádzanie neočakávaným vypínaním.
4.2 Rýchly rast domácich výrobcov
Kinco: Motor bez rámca tretej generácie je vybavený aTechnológia „segmentovaná skosená pól“, redukciakrútenie krútiaceho momentu dole 0. 5%, prelomenie zahraničnej dominancie vkolaboratívny robot.
Hechuan Technology: Spoločne vyvinuté a„Magneto-tepelná mechanická spojovacia platforma“s univerzitami,polovicaCyklus konštrukcie motora. Ich produktová zostava pokrýva veľkosti zΦ 15 mm až φ250 mm, uspokojujú rôzne potreby aplikácií.
5. Budúce trendy: pokrok v materiáloch a inteligencii
Supravodivé materiály: Nízkoteplotné supravodivé vinutia by mohli zvýšiť hustotu krútiaceho momentu na60nm/kg, s laboratórnymi prielomy už dosiahnuté.
Samoliečba motorov: ZabudovanéSenzory MEMSposkytnúť spätnú väzbu v reálnom čase na variácie zaťaženia, čo umožníBoston Dynamics 'Atlas RobotVykonávať backflips s vysokým rozlíšením.
Zelená výroba: Použitievodné izolačné povlakyarecyklovateľné magnetyznižuje emisie uhlíka o35%V porovnaní s tradičnými motormi.
