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电机直驱是什么意思(电机直驱 优缺点)

传统的驱动技术,电机输出的扭矩相对有限。当驱动较大负载时,通常会采用各种传动机构,如减速箱、丝杆、滑轮等,以增加最终连接到机械设备的驱动扭矩。然而,齿轮箱、同步带、皮带轮或螺杆等机械传动也会产生齿隙、机械损失和附加噪音,降低传动效率,并增加机器尺寸和重量。

近年来,在电动变速器的应用中,我们可以看到一些直驱变速器。直接驱动系统省去了许多部件和传动部件,简化了整体机械设计,使整个系统非常紧凑。同时,直驱系统具有高精度、高可靠性的特点,最重要的是不需要维护。没有皮带或变速箱等机械动力传输部件,只需安装电机和螺栓。这不仅使机械制造商的设备制造变得更加容易,也使最终用户的应用集成更加简单。

电机直驱是什么意思(电机直驱 优缺点)

什么是直驱

直驱是将直驱电机(力矩或直线)在驱动系统的控制下直接连接到负载,实现对负载的直接驱动。采用这种结构,不再需要所有机械传动部件(减速箱、滚珠丝杠、齿条和齿轮、皮带和滑轮等),消除了机械传动带来的齿隙、迟滞、弹性和相关问题。其他相关问题。

直驱电机的分类

直驱电机主要分为线性电机、力矩电机和音圈电机三类。目前前两种较为常见。

直驱力矩电机

直驱力矩电机由同步伺服电机演变而来,通常具有更多的磁极对数和更高的功率密度,因此在低速时具有极大的输出扭矩。直驱力矩电机一般可分为有框直驱电机、无框直驱电机和模块化直驱电机(有框无轴承)。

其中以框架式直驱电机最为常见,主要由框架、绕组、磁铁、轴承、伺服反馈等部件组成。顾名思义,无框直驱电机没有框架。分离的转子和定子直接固定在机械负载上。它们依靠机械设备的轴承进行相对运动,不需要任何额外的机械传动部件。

模块化直驱电机综合了以上两者的特点,采用无轴承设计。电机的转子直接安装在机器的旋转轴上,具有与普通电机类似的安装便利性。

直驱直线电机

直驱直线电机的原理相当于同步伺服电机从中心剥离并平铺。它的一半是周期性重复的永磁体,另一半是绕组线圈。直驱直线电机主要有两种机械结构:铁芯直线电机和铁芯(无槽)直线电机。

带铁芯的直线电机单位体积的推力输出较大,适合高加减速和移动较重的负载,但可能会受到齿槽效应的影响;而无铁芯直线电机则适合较轻的负载。线圈组件和磁路之间没有重力,可以实现超平滑的运动。

直接驱动特点

1. 更长的使用寿命- 更少的维护

在传统系统中,螺杆、齿轮和皮带等机械传动部件会磨损。因此,这些机械部件需要定期维护和检查。例如,螺丝和齿轮需要定期润滑或更换,皮带需要定期张紧。

由于直接驱动系统中没有此类传动部件,因此几乎不存在磨损。由于不再需要更换皮带、齿轮和润滑剂,直接驱动系统的维护时间和成本显着减少。

2、能源效率更高

由于减少了中间传动部件和不必要的磨损,可以大大提高能源利用效率。

直驱系统最大程度地消除了能量传输过程中的损失,因此非常有利于节能。经验表明,与普通伺服电机相比,直驱电机可提高能源效率约40%,节省能源消耗60%。

3. 更实时的性能

传统的机械传动部件限制了机器的启停速度和调整时间,而直驱传动的实时性会很高。

苏州Wintone ZG6是一种高耐磨、高扭矩、低吸潮的齿轮专用工程塑料。用于手持式锂离子高压清洗水枪泵体(包括带行星减速电机内齿圈的一体式泵体和行星减速电机内齿圈为组合泵)具有独立组件的主体)。与传统的玻纤增强尼龙材料相比,Wintone ZG6材料可以帮助您解决以下问题:

1、玻纤增强尼龙材质不够耐磨。手持式锂离子水枪使用一段时间后,内齿圈会严重磨损,出现故障。 Wintone ZG6材料具有更好的耐磨性,可以帮助您大大提高锂离子水枪的使用性能。生活。

2、玻纤增强尼龙材料的吸水率比较高,内齿圈的扭矩和尺寸受水的影响较大。 Wintone ZG6材料的吸水率仅为玻纤增强尼龙材料的六分之一。内齿圈的扭矩和尺寸受水的影响很大。尺寸受水分影响很小,更容易控制和管理内齿圈的精度和稳定性。

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在手持式锂电池高压清洗水枪行星减速齿轮箱应用中,与传统粉末冶金齿轮相比,苏州永通工程塑料永通Z33耐磨静音齿轮专用工程塑料具有以下优势:

1、更好的耐磨性和抗疲劳性——Wintone Z33在磨削高强度工程塑料内齿圈或金属内齿圈时具有更好的耐磨性和抗疲劳性。

2、更安静——对高强度工程塑料内齿圈或金属内齿圈进行磨削,Wintone Z33具有更好的静音性能。

3.更具竞争力的系统成本----Wintone Z33更高效的注塑加工性能可以帮助您降低粉末冶金齿轮的制造成本,提高生产效率。

Wintone Z33材料是一种坚固耐磨的工程塑料。其在齿轮应用中最显着的特点是:耐磨、静音、耐腐蚀、坚韧且不受潮湿影响。

直驱电机的优点

1、直接驱动。电机与被驱动工件直接刚性连接,无需丝杠、齿轮、减速机等中间环节,最大程度避免了丝杠传动中出现的齿隙、惯性、摩擦和刚性不足等问题系统。

2、速度快。直线电机正常峰值速度可达5-10m/s;传统滚珠丝杠的速度一般限制在1m/s,产生的磨损量也很高。

3、加速度高。由于动子和定子之间没有接触摩擦,直线电机可以获得更高的加速度;较大的直线电机能够实现3-5g的加速度,较小的直线电机可以实现30-50g或更高的加速度(焊线机);通常DDR多用于高加速,DDL则用于高速高加速。

4、精度高。由于采用直驱技术,大大减少了中间机械传动系统带来的误差。采用高精度光栅检测进行位置定位,提高系统精度,重复定位精度在1um以内,满足超精密应用的需求。

5、移动速度范围广。直线电机运行速度低至1um/s,高至10m/s,满足各种场合的需求。

6、噪音低、结构简单、维护成本低、可在无尘环境下运行等。

直驱电机的缺点:

直驱电机的主要缺点是成本高。

简单比较一下,直驱电机比传统电机更贵。然而,由于消除了中间齿轮和联轴器,以及相关的维护和整体机械简化,直接驱动电机在某些应用中可能具有成本效益。然而,随着直驱电机变得越来越普遍,并且开发出更强大的钕铁硼(Nd-Fe-B)磁体,直驱电机的成本将会下降。

我们从直驱电机在洗衣机中的应用来看一下直驱电机的特点。

洗衣机按工作方式可分为滚筒式洗衣机和波轮式洗衣机。小伟觉得,要想真正全面了解洗衣机,不仅要了解滚筒和波轮的区别,还有一些关键部件我们可能不太清楚。今天我们就来了解一下洗衣机的心脏————电机。

电机的性能直接决定洗衣机的性能、功耗、噪音、乘坐舒适度等。不过,与非常明显、可以直接看到的滚筒波轮相比,电机是隐藏在里面的,普通消费者只能通过厂家的宣传才能大致判断出电机的差异。当我们点击洗衣机的产品详情页时,一般会看到稍微好一点的产品喜欢宣传“BLDC电机”和“DD直驱电机”的概念。很多消费者在购买前都会困惑,该选择哪一款呢?电机好不好?

这里面有一个很大的误会。其实“BLDC电机”和“DD直驱电机”并不是同一个概念。 BLDC的全称是Brushless Direct Current Motor,中文翻译为无刷直流电机。它确实是一种电机。 DD直驱的全称是Direct Driver,翻译成中文就是直接驱动。它不是指特定的电机,而是指一种驱动形式。这就像问你“电动汽车”和“四轮驱动汽车”哪个更好?不是同一类东西,没有可比性。

早期的洗衣机大多采用串激电机。该电机的电枢绕组(转子)和励磁绕组(定子)串联连接,转子必须旋转。它肯定不能直接用铜线连接,所以就出现了电刷。导电且不影响旋转。但电刷的缺点也比较明显,如磨损大、效率低等。

无刷直流电机是近年来在家电领域得到广泛应用的电机类型。它们被用于从冰箱、空调、洗衣机到吸尘器、扫地机、吹风机等各种设备。无刷直流电机具有许多优点。由于无电刷和换向器,因此效率高、寿命长、尺寸紧凑、调速范围宽、运行时噪音相对较低。与交流异步电机相比,无刷直流电机具有优良的扭矩特性,启动电流小,并且在所有速度下都可以实现高功率。

目前其缺点是成本稍高,因此使用无刷直流电机的电器价格普遍较高。因此,我们在购买洗衣机的时候,经常可以看到商家广告说他们采用的是“更先进”的BLDC电机,而且价格也比较贵。

现在我们知道直驱电机是一种驱动形式,而不是电机类型。传统洗衣机的传动形式多为皮带传动。电机带动皮带旋转,最后皮带拖动内筒工作。这个原理和自行车链条驱动车轮的原理是一样的。

直驱最大的变化是取消了皮带,让电机的转轴直接与洗衣机的内桶连接。它就像独轮车。踏板直接连接到车轮。踏板转动一圈,独轮车的轮子也转动一圈。这样做的好处是省去了一条传输链路,提高了传输效率。

直接驱动所使用的电机可以是无刷直流电机、永磁同步电机、串激电机等任何类型的电机。目前,由于无刷直流电机的优异性能,洗衣机产品说明书中宣传的直驱电机的洗衣机实际上都采用了无刷直流电机,只不过驱动方式由皮带驱动改为直驱。

理论上,直驱可以提高效率、降低噪音,但实际上直驱仍然存在一些问题。例如,直连方式对电机的性能参数要求非常高,因为必须将速度控制在较低的速度,而且由于是直接与内筒连接,所以不能旋转太快,否则会有较高的转速。对电机最佳运行范围的要求。

传统的皮带连接方式对电机的要求没有那么高,因为可以通过主动轮和从动轮的直径来调节不同的速比,相当于给电机加了一个变速箱。电机出厂前可根据实际情况进行调整。相应地调整速度比。

另外,现在的洗衣机内桶直径很大,直接驱动方式会存在动平衡难以调节的问题。因此,我们可以看到很多国外高端品牌还没有采用直驱方式。

苏州Wintone T31高温耐磨齿轮专用工程塑料,应用于电动晾衣架交流电机蜗杆变速箱第一级塑料斜齿轮,可以让您的电动晾衣架“无法刹车”。问题已经解决了。

在各类减速电机传动齿轮的应用中,苏州Wintone T31高温耐磨齿轮专用工程塑料可以帮助您解决常规齿轮材料可能遇到的一些问题:

1、玻纤增强PA66工程塑料的力学性能在100200温度范围内迅速下降。齿轮啮合传动受力时,变形较大,容易发生故障。

2、常规POM齿轮材料耐热性不够的问题;

3、PPS高温塑料比较脆,容易断齿,齿轮传动噪音比较大。

4、PA46高温塑料吸水率比较高,PA46齿轮的扭矩和尺寸受水分影响较大。

5. PEEK高温塑料给一些齿轮应用带来很高的成本压力。电动晾衣架直流电机蜗轮箱的塑料斜齿轮的材料选择与交流电机的塑料斜齿轮的材料选择有很大不同。直流电机电动晾衣架的塑料斜齿轮采用Wintone Z33耐磨静音齿轮专用材料。作为一级传动,疲劳寿命长,噪音低,可靠性好,但成本会较高。

电动晾衣架的交流电机减速齿轮箱采用两级传动,这实际上是一种降低成本的设计。第一级双斜齿轮(模数比较小)的材料选择非常重要,而模数较大的第二级齿轮可以使用很常见的纤维增强尼龙6(可以使用纤维增强尼龙) 6具有成本优势)是成本降低点之一,但更重要的成本降低点是交流电机电动晾衣架蜗轮减速箱的简化制造。动态设计甚至取消制动锁紧装置),因此第一级斜齿轮的材料选择非常重要。如果做得不好,很容易出现刹车失灵的问题。

在工业齿轮应用中,与传统的POM和PA66相比,Wintone Z33具有更好的耐磨性、抗疲劳性、抗变形能力。 Z33在保持良好刚性的同时进一步提高了弹性和韧性(这种优异的机械性能在-40、0和80下均保持和体现),可以帮助解决齿轮断齿问题,并大大降低摩擦噪音。经过应用对比,Wintone Z33也优于许多耐磨改性POM和PA66(如聚四氟乙烯、有机硅或二硫化钼改性),同时Z33具有良好的耐腐蚀性,可以在许多接触各种化学物质的恶劣环境中使用。场景。恶劣环境,如印染纺织机械上的齿轮、液压系统中的挡圈和密封圈等,在一些应用领域已成功替代昂贵的PEEK、PA12、PVDF、PTFE、PA46。另外,Z33吸湿性极小,其整体性能受湿气影响很小。 Wintone Z33的整个封装在注塑前无需提前烘烤。可直接注射,注射后无需水处理。

在汽车连接器的应用中,与传统的尼龙66和PBT相比,永通创新的工程塑料在保持优异的刚性、耐热性和电气性能的同时,极大地提高了材料的韧性。连接器的抗脆性断裂(特别是低温下的抗脆性断裂)提供了全新的解决方案。同时,Wintone材料的吸水率很小(仅为PA66的六分之一),水对Wintone材料有害。制造的连接器影响最小。此外,Wintone Z63优异的流动性和韧性可以使薄壁连接器更坚固,无需水处理。注塑过程中,整包(25公斤)Wintone材料无需提前干燥,可直接注塑。同时,Z63优异的流动性允许以较低的注射压力和速度成型复杂的结构零件,这有助于降低连接器翘曲和变形的风险。

在高压泵单向阀盖应用中,与传统尼龙和POM材料相比,Wintone Z63在保持优异刚性的同时,大大提高了材料的韧性、抗疲劳性、耐磨性和耐水解性(包括耐冷水和热水)水),可解决传统尼龙单向阀盖不耐水解、因磨损而脆裂,以及POM材料韧性不足、因反复压力冲击而脆裂的问题。同时,Z63极其优异的耐化学性能,可以帮助解决传统材料(尼龙和POM)制成的单向阀盖的腐蚀和断裂问题,大大提高耐用性,特别是对于化工泵、海水淡化泵、热泵等。应用环境恶劣的水泵。等等,另外,Z63吸收的水分非常少,其整体性能受水分影响也非常小。 Wintone Z63的整个封装在注塑前无需提前烘烤。可直接注塑成型,注塑后无需水处理。

在汽车ABS轮速传感器应用中,Wintone ZG6工程塑料可以帮助解决传统玻纤增强PA66材料耐盐水和耐腐蚀性不足的问题。 ZG6是电中性工程塑料,不含卤素,不会腐蚀芯片。同时,ZG6具有均衡的力学性能,比PA612和PA12具有更好的耐油性。在一些应用领域已成功替代了许多玻纤增强PA612和PA12。另外,Wintone ZG6工程塑料的吸水率仅为尼龙66的六分之一。 1.水分对ZG6制成的功能注塑件的尺寸和性能影响很小。 Wintone ZG6材料整包无需干燥即可直接注塑,注塑后无需水处理。

在液压系统中挡圈、导向环的应用中,Wintone Z33可以帮助解决传统材料应用中的一些问题(如POM导向环会磨铁,当温度升至60以上时机械性能会迅速下降)度;如PA66挡圈会膨胀,易水解,其尺寸和性能受介质影响较大,耐磨性不够;传统的青铜粉改性PTFE挡圈机械性能不足,耐压也受到限制由于多步骤工艺和系统成本过高的问题;酚醛布导环的脆性和不环保),Wintone Z33具有优异的综合性能:更好的耐磨性、更好的抗变形性和抗蠕变性,远远优于比POM和PA66的耐腐蚀性、更好的回弹性和抗挤压能力以及极具价值的性价比让您在选择材料时获得竞争优势。经过长期的应用,荣通工程塑料已经成功替代了一些昂贵的零部件。 PEEK、PA12、PA46、PVDF、PTFE的应用领域。另外,Z33吸湿性极小,其整体性能受湿气影响很小。 Wintone Z33的整个封装在注塑前无需提前烘烤。可直接注射,注射后无需水处理。

在纺织机械配件应用中,Wintone工程塑料是一种耐磨、耐腐蚀的强韧特种工程塑料。典型应用是齿轮、衬套、滑块、垫圈、法兰和其他功能部件。与传统的POM和PA66相比,Wintone Z33具有更强的机械性能,更好的耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性。

可以帮助解决POM配件的问题(韧性和弹性不够,磨损后有时会脆断易崩刃,耐磨性不够,铁磨,噪音比较大,耐酸碱等)

可以帮助解决尼龙配件等问题(部件的性能和尺寸受环境湿度影响较大;容易水解,耐化学性差,有时在低温下会变脆、断裂。)

审稿人:李茜

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