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电机:步进、电池驱动和综合运动设计的趋势

通过丽莎Eitel|2018年3月2日

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从电动汽车上的感应电机到药物输送设备上的微型无芯直流电机,电机的数量在不断增加。去年,我们看到消费产品、植入式医疗设备和以前手工任务的自动化刺激了电机设计和使用方面的大多数创新。今年这些趋势还在继续——现在我们看到在机器人技术中越来越多地使用伺服和步进电机。

马克森精密电机EC 4无刷直流电机(可安装GP 4行星齿轮头)直径为4毫米,采用无铁绕组;ISO 13485认证;并适用于实验室机器人、微泵和诊断设备。两种长度的功率分别为0.5 w和1w。“我们还想提供更多的增值服务,因为比以往任何时候都多的美国公司想要完成的电机和运动系统——所谓的插入式设计,”maxon的McGrath说。“因此,为了实现这一目标,我们不断扩张的美国工厂将有能力提供定制组件和pcb。”

事实上,无论是用于低成本定制驱动的基本锡罐电机,还是输出类似伺服性能的集成电机,步进电机的总体使用正在增长。在后者方面,P&S市场研究公司的一项研究预计,到2023年,全球闭环步进电机市场的复合年增长率为6.3%。P&S指出,众所周知的控制反馈信号和功率调节电流控制的好处是该技术稳步采用的关键原因。

来自ISL Products Intl的低电流直流电机。有限公司有多种机械和电气配置。有时齿轮电机的修改帮助直流电机满足严格的OEM应用规范。在其他情况下,电机必须有特殊的结构,以避免诱导EMI和RFI干扰(在这里,电机组件的原材料是一个主要考虑因素,ISL的Kawaller说)。采用特殊内部结构和非传统元件材料的电机可以降低能耗。

总部位于多伦多的经销商Electromate Inc.的首席执行官沃伦·奥萨克(Warren Osak)看到了集成步进电机的这种趋势,尽管步进电机市场(由独立的1.8°混合步进电机驱动)正在衰退。根据Osak的说法,技术要么是向上迁移(采用集成电机或智能电机的形式),要么是向下迁移——采用结构不那么复杂的低成本电机。

他补充说:“传统混合动力步进电机的使用已经让位于集成产品……而在低端应用中,我们看到更多的是使用不太复杂的电机,由客户提供集成芯片(ic)驱动。”

Osak的完整采访:运动控制趋势经销商洞察

我们为《设计世界趋势》杂志调查的一些闭环步进制造商包括美国施耐德电气运动公司、应用运动产品公司、林工程公司、福哈伯的MICROMO公司、东方汽车公司和日本脉冲美国公司-在我们的执行器趋势报道中有后者的评论。所有细节预集成或应用特定电机产品。例如:油气行业的自动化为运动控制产品创造了许多机会,但对危险位置评级的严格要求排除了大多数标准电机和驱动解决方案。

锡罐步进电机的使用正在增加,现在一些新的工具可以让工程师更容易地检查他们在小电机上的程序。想想日本脉冲美国公司的Motion Checker 5控制器,这是一款带有集成驱动电路的独立手持控制器。使用它很简单,只要把它插入一个正常的插座,连接一个步进电机运行通过运动序列。

Applied Motion Products的Eric Rice表示:“为了服务于该行业的工程师,我们发布了世界上唯一一款适用于危险地点的atex级步进驱动器……今年我们将推出首款与之配套的防爆步进电机。”该驱动器已经应用于油田钻井平台,用于需要精确制动和钻柱速度控制的应用。”

(越来越多的)电池驱动的电机设计

电池驱动的设计,如全地形车、移动机器人(包括agv)、踏板车、电动自行车和无人机,呈现出独特的运动系统挑战。集成到这些设计中的电机可能需要接受48v、24v或12v的输入,而且几乎所有的电机都必须满足严格的效率要求……下一个页面→


了下:运动控制技巧,驱动(步进)+放大器,齿轮•齿轮头•减速机,电机(直接驱动)+无框电机,汽车•步进


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关于作者

丽莎Eitel

Lisa Eitel自2001年以来一直在运动行业工作。她的研究领域包括电机,驱动器,运动控制,动力传动,直线运动,传感和反馈技术。她拥有机械工程学士学位,是Tau Beta Pi工程荣誉学会的入选者;女性工程师协会会员;也是第一机器人七叶树地区赛的评委。除了她在motioncontroltips.com网站上的贡献,她还领导了《设计世界》的运动季刊的制作。

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