전동 공구용 모터 설계:고성능 드라이브 엔지니어링

소개

전동 공구용 모터 설계:고성능 드라이브 엔지니어링


무브러시 직류(빌디씨)모터는 안으로 금 기준이 되었습니다 현대 전동 공구,와 비교된 우량한 효율성,힘 조밀도 및 근속기간을 제안하는 솔질된 모터. 그들의 디자인은 다음과 같은 응용 프로그램에서 중요합니다 드릴,앵글 그라인더,원형 톱 및 임팩트 드라이버,높은 토크,컴팩트 사이즈,열 안정성이 필수적입니다. 이 문서에서는 전자기 최적화,열 관리,제어 전략 및 산업 동향을 포함하여 전동 공구용 빌디씨 모터 설계의 주요 측면을 탐구합니다.

전동 공구의 빌디시 모터에 대한 주요 설계 고려 사항


1. 전자기 디자인

전동 공구용 모터 설계:고성능 드라이브 엔지니어링


ㅏ.고정자 및 회 전자 구성


&황소; 스테이터:일반적으로 집중 또는 분산 권선과 적층 실리콘 스틸을 사용합니다.

극 카운트:4 극(높은 극=부드러운 토크하지만 낮은 최대 회전 수).

&직경;슬롯 극 조합(예를 들어,12 슬롯/감소 코깅 10 극).

&황소; 로터:고에너지 밀도를 위한 영구 자석

&직경;표면 장착 자석(쉽게 제조,저렴한 비용).

&직경;내부 영구 자석(아이피엠)(더 나은 기계적 견고성).

나.와인딩 디자인


&황소;사다리꼴 대 정현파 정류

&직경;사다리꼴:간단한 제어(6 단계 정류),예산 도구에서 일반적인.

&직경;정현파(초점):질식 작업,적은 진동,더 나은 효율(프리미엄 도구에 사용).

&황소;리츠 와이어 대.솔리드 와이어

&직경;리츠 와이어는 높은 회전 수 도구의 고주파 손실을 감소.

다.에어 갭 최적화


&황소;작은 갭&드문;높은 토크 밀도하지만 엄격한 공차가 필요.

&황소;전형적인 범위:0.3&0.8 미리메터(제조 정밀도에 따라 다름).

2. 힘&토크 필요조건

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공구 유형

일반적인 전력(승)

피크 토크(나노)

회전수 범위

무선 드릴

300*800 와트

20 분

2,000 분당 회전수

앵글 그라인더

500 와트 1,500 와트

3***10***

8,000 분당 회전수 12,000

원형 톱

800 와트 2,000 와트

15***********

3,000 분당 회전수 6,000

임팩트 드라이버

200*600 와트

100*200 나노미터(펄스)

3,000 분당 회전수


낮은 속도에서 높은 토크 (예를 들어,굴착을 위해)신중한 흐름 약화 제어가 필요합니다.

고속 공구 (예를 들어,그라인더)는 진동을 피하기 위해 신중한 균형이 필요합니다.

3. 열 관리


&황소;주요 열원:구리 손실(나는&최고 2;아르 자형),코어 손실(히스테리시스&와전류),마찰.

&황소;냉각 전략:

&직경;강제 공기 냉각(팬 통합 회전자).

&직경;고정자 하우징에 방열판.

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4. 제어 및 드라이브 전자

전동 공구용 모터 설계:고성능 드라이브 엔지니어링


센서리스 대 센서리스 컨트롤

&직경;센서리스:저렴,백 기전력 사용(미드 레인지 도구에 공통).

&직경;감각(홀 효과/인코더):더 나은 저속 제어(하이 엔드 도구에 사용).

&황소;필드 지향 제어(초점)

&직경;효율성을 극대화하고 소음/진동을 줄입니다.

이 경우,당신은 그것을 할 수 있습니다.

&황소;배터리 고려 사항(무선 도구)

18 볼트 리튬 이온 팩.

&직경;전압 처짐을 방지하기 위해 동적 전류 제한.

5. 기계적 통합

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&황소; 기어 박스 매칭

&디암스; 유성 기어 높은 토크(예를들면,충격 운전사)를 위해.

&직경;소형화를위한 스퍼 기어(예를 들어,앵글 그라인더).

&황소; 진동 및 소음 감소

&직경;동적 로터 밸런싱.

&직경;고무 절연 마운트.

&황소; 먼지&습기 보호

또는 건설 도구에 대한 높은.

&직경;밀봉 베어링.

산업 동향 및 혁신

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더 높은 전력 밀도

더 작고 효율적인 드라이브를 위한 인버터.

스마트 모터 진단

예측 유지 보수를 지원하는 도구를 사용할 수 있습니다.

재생 제동

(고급 무선 도구에 사용)감속 에너지를 복구합니다.

3 차원 인쇄 모터 구성 요소

더 나은 냉각을 위한 가볍고 복잡한 형상.

결론


전기 공구를 위한 빌디씨 모터 설계에는 전자기 성능,열 관리 및 기계적 견고성의 신중한 균형이 필요합니다. 재료,제어 알고리즘,전력 전자 장치의 발전은 효율성과 내구성의 한계를 계속 밀어내고 있습니다. 무선 도구가 시장을 지배함에 따라 배터리 수명 및 방열 최적화는 여전히 중요한 과제입니다.

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