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    • 電機方案的選擇標準?

      電機使不同的運動成為可能:快速的、精確的、連續的、有或沒有換擋等。所有這些應有都相應的符合特定標準的電機技術。

      1. 你必須在四種主要的電機類型中進行選擇:

      2. 以上四種主要的電機類型分別適合什么樣的應用類型?

        • 對于連續運行且很少換檔的應用,那么交流通用電機是較好的選擇。

        • 對于不連續的動態應用,那么有刷直流電機或者無刷直流電機是理想的選擇。

        • 對于低速、高負載的應用,那么在AC/DC/BLDC電機中搭配特定減速比的齒輪箱是必然選擇。

        • 對于需要精準控制速度和/或扭矩的應用,那么你需要在AC/DC/BLDC電機中增加相應的編碼器(反饋相應數據,以便精準控制)。

        • 對于需要精準定位的應用,那么步進電機是較好的選擇,但不在力輝電機的定制服務范圍。

      3. 根據不同的運動需求,還需要確定電機的技術規格和尺寸

        • 為了確定技術規格,需要先確定電機的功率、扭矩和速度。

        • 為了確定尺寸,你必須知道電機體積大小,如何安裝(如何在系統中固定?)。

        • 在選擇電機的尺寸和堅固性時,還必須考慮電機工作的工業環境:每種環境(爆炸、潮濕、腐蝕、高低溫等)都有不同的設計。

        • 對于惡劣的環境,需要在電機上增加防水、防塵和防震的外殼。

      4. 近年來,電機的能源利用效率也成為電機選型時的一個重要因素:

        • 電機的能源利用效率越高,對應的產品越節能,這可幫助客戶提升產品在市場的競爭優勢。

    • 交流通用電機和直流電機的區別及選擇標準?

      交流通用電機和有刷或無刷直流電機的區別:

      • 最基本的區別是其使用的電源:交流通用電機使用的是交流電(單相或三相),而直流電機使用的是直流電,例如電池。

      • 轉速是另一個區別。交流通用電機的轉速是通過改變電機內的電流來控制的,而直流電機的轉速則是通過改變頻率來控制的,通常用的是變頻器。因此,交流通用電機比直流電機轉速快。

      1. 交流通用電機:

      交流通用電機在家用電器和工業中廣泛應用,它有以下幾個優勢:

      • 結構簡單,更易制造;

      • 啟動耗能低,更經濟;

      • 結構更堅固耐用,因此通常壽命更長;

      • 幾乎不需要維護,節約了維護成本。

      交流流通用電機運行時其轉子和電流頻率保持同步,轉速能長時間保持不變。因此,交流通用電機特別適合于需要連續運動和很少換檔的應用,被廣泛應用于家用電器、醫療康復設備和電動工具等領域中,如:破壁機、吸塵器、電吹風、泵、風扇、霧化器、割草機等。

      力輝電機提供兩種類型的交流通用電機:交流串激電機、交流罩極電機。

      • 交流串激電機和交流罩極電機一般情況下都采用單相電流;

      • 功率越高,扭矩越大;

      • 極數越多,轉速越高。

      2. 有刷直流電機:

      直流電機廣泛應用于家用電器、醫療保健、汽車和工業領域中,因為它們有顯著的優勢:

      • 準確、快捷

      • 高起動轉矩

      • 易于安裝

      • 起動、加速和停止都要很迅速

      • 僅通過改變電源電壓就可以控制速度

      直流電機非常適合于需要高精度的動態應用程序,特別是在速度和位置方面,如電吹風、機器人或機床等。直流電機不太適合需要高功率的應用。

      3. 直流電機的市場趨勢?

      • 有刷直流電機在工業應用中的使用越來越少,但在家用電器、醫療保健和汽車中的使用越來越多。對于較低的功率,使用交流電機,因為它們需要很少的維護,更經濟。

      • 由于直流電機零件太貴而無法更換,一些制造商選擇了集成了電子控制器的交流電機。交流電機和變頻器的組合特別適用于需要速度變化的應用中,這是經濟有效的解決方案。

    • 有刷直流電機和無刷直流電機的區別及選擇標準?

      兩種最常見的直流電機是有刷直流電機和無刷直流電機。

      1.  有刷直流電機

      有刷直流電機是最簡單和最常用的電機,尤其適用于家用電器、汽車和低成本應用。

      優勢:

      • 易于控制,一個單一的控制器可以控制多個電機。

      • 高啟動扭矩,且低速時高扭矩

      • 便宜經濟

      有四種類型的有刷直流電機,分別適用于不同的應用程序,您可以根據您的應用來選擇。

      • 永磁鐵的:

        • 這種類型的直流電機包含一個永磁鐵,低扭矩。

        • 對需要精確控制的應用程序(如機器人或伺服系統)非常有用。

      • 串聯的:

        • 在這種類型的直流電機中,定子與轉子串聯,通過改變電源電壓來控制轉速。

        • 然而,速度控制相當差:扭矩一增加,轉速就下降。

        • 適用于需要高啟動扭矩的應用,如汽車動力座椅或AMT。

      • 并聯的:

        • 在這種類型的直流電機中,定子與轉子平行連接,這樣就可以在不降低電機電流的情況下獲得更高的轉矩。

        • 適用于具有恒定速度的應用,如真空吸塵器或輸送器。

      • 復繞的:

        • 這種直流電機結合了串繞電機和并繞電機的結構。因此,啟動扭矩更高,速度變化范圍更廣。

        • 適用于輪轉機,電梯,行李傳送帶,離心泵和壓縮機。

      缺點:

      • 有刷直流電機的效率比無刷直流電機低(75-80%比85-90%)。

      • 使用壽命很短,因為刷子由于經常摩擦,磨損得更快(根據使用頻率、功率、速度、振動等,工作時間在1000到10000小時之間)。

      • 電刷和集電極的電弧會產生電磁噪聲,因此噪音高。

      • 摩擦產生火花的風險使得在爆炸環境中使用這種類型的電機是不可取的。

      • 由于電刷摩擦使溫度升高,因此轉速受到限制。

      • 由石墨制成的刷子產生的灰塵會損壞其他設備,比如光學設備。

      • 他們需要潤滑,這使得他們不可能在真空吸塵器中使用。  

      電吹風無刷直流電機.jpg
       電吹風無刷電機方案

      2. 無刷直流電機

      優勢:

      • 無刷直流電機的轉速比有刷直流電機高(最高轉速10萬轉比萬轉)。

      • 使用壽命更長(超過10,000小時)

      • 更可靠、效率更高。

      • 除軸承外,無易損件,維修操作少。

      事實上,無刷直流電機可以在非常高的轉速上運行,特別適合電吹風,破壁機、風扇,磨床或鋸等需求高轉速的應用。無刷直流電機系統地配備了驅動器、編碼器和傳感器,可反饋轉速和扭矩等信息數據,實現精準控制,因此,特別適合需要精準控制的精密應用,如醫療儀器、航天設備、伺服機器人等。

      缺點:

      • 初始成本很高:每一個無刷直流電機都需要一個電子換向的驅動器,成本很高。

      • 無刷直流電機在驅動應用中通常還需要一個齒輪減速器。


    • 齒輪箱的類型及齒輪箱電機的選擇標準?

      1. 齒輪箱選擇的標準
       在選擇齒輪箱(齒輪頭或齒輪減速器)之前,需要先了解幾個重要因素:齒輪箱類型、扭矩和轉速。

      • 首先了解扭矩:齒輪箱可以增大電機的扭矩,不同齒輪箱的扭矩密度(指單位體積上電機軸上輸出的額定轉矩。)不一樣,行星齒輪的扭矩密度在四種類型中是最大的。輸出扭矩越大則應選擇扭矩密度越大的齒輪箱類型。

      • 其次了解轉速:齒輪箱的另一個作用是降低電機轉速,力輝電機的工程師會根據您的應用需求來選擇理想的減速比。根據電機的轉速,利用減速比來確定輸出轉速。

      • 最終確定齒輪箱類型:齒輪箱主要有四種類型:行星齒輪箱、蝸桿齒輪箱、正齒輪箱和斜齒輪箱。每種變速箱都有其優點和缺點,必須根據特定應用來選擇。例如,你的工程項目要求高效率,則選擇扭矩密度高的行星齒輪箱比斜齒輪箱更好。

      • 力輝電機的工程團隊會根據客戶需求綜合分析,選擇最合適客戶應用程序的變速箱類型以及其輸入軸和輸出軸的形式(輸入和輸出軸可以同軸的,平行軸或正交的)。

      • 力輝電機提供超過15萬種齒輪箱組合數據供客戶選擇或參考,設計特定減速比的齒輪箱結合高性能的電機(交流通用電機、有刷直流電機、無刷直流電機),或匹配相應的驅動器和編碼器,快速集成設計出滿足或超越客戶需求的齒輪減速電機解決方案。

      2. 什么時候應該使用行星齒輪箱?

      行星齒輪箱的主要特點之一是同軸裝配,這使得行星齒輪箱更緊湊。

      • 行星齒輪箱具有體積小、效率高、間隙小、扭矩密度大等優點。

      • 然而,它復雜而昂貴的設計需要專門的維護。

      蝸桿齒輪箱.jpg
      蝸桿齒輪箱

      3. 什么時候應該使用蝸桿齒輪箱?

      蝸桿齒輪箱有垂直的輸入和輸出軸,通常用于大傳動比的應用中。

      蝸桿齒輪箱的優缺點:

      • 蝸桿齒輪箱的機構是不可逆的,蝸輪不能驅動蝸桿,這種不可逆轉機制的優點是它確保了系統更高級別的安全性。

      • 蝸桿齒輪箱不振動,所以產生的噪音小,更安靜。

      • 蝸桿齒輪箱比行星齒輪箱更便宜。

      • 然而,就像行星齒輪箱一樣,蝸桿齒輪箱由于結構緊湊,加熱速度很快,造成性能不穩定。不過,力輝電機很好的將蝸桿齒輪箱和其它類型的齒輪箱結合來提高性能及其可靠性。

      正齒輪箱.jpg
      正齒輪箱

      4. 什么時候應該使用正齒輪箱?

      平行軸的正齒輪箱通常用于需要大功率的應用,如傳送帶。他們的技術簡單,可以節省維護成本。此外,正齒變速箱還有一個非常高的性能水平,接近1。

      斜齒輪箱.jpg
      斜齒輪箱

      5. 什么時候應該使用斜齒輪箱?

      斜齒輪箱通常用于高功率大扭矩的應用,如大功率絞肉機。

      斜齒輪箱的優缺點

      • 斜齒輪箱的主要特點是角鐘曲柄,通過改變機器的旋轉系統,將橫向旋轉系統切換到縱向旋轉系統。

      • 緊湊,噪音小,節能高效。

      • 然而,斜齒輪箱非常昂貴,需維護困難,性能水平低于行星齒輪箱。

      6. 齒輪箱的發展趨勢:磁性齒輪箱

      • 磁性齒輪箱可以有效地取代傳統的齒輪箱,利用磁性吸引力,而不是運動部件之間的物理接觸,以確保速度和扭矩的倍增。到目前為止,復雜的結構,高重量和低扭矩減緩了這一磁技術的擴散。然而,磁性齒輪消除了潤滑的需要,因此將維護成本降到最低。沒有潤滑也意味著機械裝置可以在極端溫度下工作(目前的測試溫度為-200~350攝氏度)。這些優點對于維護成本高的應用程序或在極端環境下工作的應用程序(如衛星和其他航空航天設備)特別有吸引力。

      • 磨損、壽命和腐蝕是限制機械部件和技術系統壽命和性能的三大因素。采用磁力變速箱,無摩擦不僅消除了系統的磨損,而且提高了使用壽命,非常適用于維護不易更換的機構。在傳統齒輪箱中,與磨損表面分離的材料不容易去除,這可能是造成污染的一個重要原因。對于無法持續維護的設備來說,污染是一個特別嚴重的問題。無潤滑和無磨損的磁力齒輪箱很好的很好的解決了這一問題。

      • 力輝電機的精密電機部密切關注磁性齒輪箱技術,正在積極研究相關技術難點,推進此項技術的落地應用。

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