Промышленное оборудование

Преимущества четырёхполюсных бесколлекторных двигателей постоянного тока

2 октября 2014 г. в 12:11

Миниатюризация приводной техники — одна из главных тенденций современности. Очередной шаг в этом направлении совершила компания Faulhaber, разработавшая инновационный серводвигатель BX4. Использование ротора на базе четырёхполюсного магнита, позволяет ему развивать гораздо больший крутящий момент по сравнению с двигателями традиционной двухполюсной конструкции тех же габаритных размеров.

К моторам, используемым в сфере мехатроники и робототехники, предъявляется ряд особых требований. Они должны иметь хорошие динамические характеристики, малые габаритные размеры, высокую надежность, длительный срок службы, и, главное, большую удельную мощность при относительно малой номинальной (до 100-150 Вт). Подобные качества отличают бесколлекторные микродвигатели постоянного тока, имеющие и хорошие скоростные показатели, и высокий момент, и срок службы, превышающий 20000 часов. Компании-лидеры в области прецизионной приводной техники – Faulhaber, Maxon Motor, Precistep – традиционно выпускали двухполюсные бесколлекторные двигатели постоянного тока, имеющие сходные как моментно-скоростные, так и габаритные характеристики. Статор таких двигателей представлял собой трёхфазную обмотку, а ротор был выполнен на базе биполярного постоянного магнита (рис.1). Коммутация обмоток производилась в соответствии с сигналами, поступающими с датчиков Холла.

Рис.1. Схема бесколлекторного двигателя традиционной конструкции

В зависимости от исполнения использовались как аналоговые, так и цифровые датчики.

Faulhaber применила в BX4 ротор, выполненный на базе четырёхполюсного магнита (рис.2). Причем различные серии BX4 отличаются типами исполнения ротора: часть построена на базе неодимовых магнитов, скреплённых с помощью пластика, часть — на базе постоянных магнитов. Двигатели разных серий отличаются наклоном механической характеристики, и, соответственно, либо более скоростной, либо более моментной характеристикой.

Рис. 2. Схема четырёхполюсного бесколлекторного двигателя

В конструкции BX4 применено ещё несколько инновационных решений: обмотки статора интегрированы с датчиками Холла, кроме того, часть обмотки выполнено заодно с фланцем подшипника качения вала. При этом в конструкции двигателя полностью отсутствуют клеевые соединения.

Изначально эти двигатели разрабатывались для использования в составе наиболее технологичной техники: мехатронных узлах в авиации, модульных компонентах, робототехнике и медицинских специальных устройствах.

Рис. 3. Семейство двигателей Faulhaber BX4

Сравнительный анализ бесколлекторных двигателей двухполюсной и четырёхполюсной конструкций показал, что при одинаковых габаритных размерах бесколлекторные двигатели, построенные по новой технологии, гораздо динамичнее.

В Таблице 1 приведены показатели двигателей инновационной серии BX4, традиционной двухполюсной продукции Faulhaber и некого абстрактного европейского производителя со сходными габаритными размерами и усреднёнными характеристиками.

Таблица 1. Сравнительный анализ двигателей


При улучшении динамических показателей ВХ4 удается сохранить и высокое значение крутящего момента без увеличения габаритов. В самом деле: двигатель серии 2232BX4S имеет меньшие габариты и лучшие сило-моментные показатели по сравнению с моделью 2036, двигатель серии 2232BX4 по всем параметрам превосходит модель 2444 и, тем более, усредненный бесколлекторный двигатель схожих габаритов.

Для наглядной оценки рассматриваемых двигателей рассмотрим график (рис. 4) зависимости крутящего момента двигателя от крутизны его механической характеристики. Выбор именно этих параметров не случаен. Крутизна характеризует динамичность работы двигателя, а максимальный момент выступает как мощностной показатель.

Рис. 4. График сравнения двигателей

Четырёхполюсная технология не требует усложнения процесса производства и серьёзной переоснастки оборудования, поэтому применение новой технологии не сказывается на конечной цене изделия.

Всё это делает использование двигателей, построенных по четырёхполюсной технологии крайне привлекательным в мехатронных узлах машин, прецизионных электромеханических устройствах, медицине и робототехнике.

Максим Сонных,
инженер ООО «Микропривод» 
«
Конструктор-машиностроитель, №3, 2009

👉 Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках

Информация о компании

Компания FAULHABER Drive Systems предлагает наиболее широкий спектр инновационных миниатюрных приводов и микроприводов, которые можно приобрести по всему миру от одного производителя. Предприятие занимается разработкой и производством высококачественной стандартной продукции, а также предлагает индивидуальные комплексные решения в практически любых отраслях, где точность, надежность и компактность имеют решающее значение. В группе компаний FAULHABER по всему миру работают около 1400 сотрудников.
Читайте также
Новости по теме
Объявления по теме

ПРОДАМ: Бесколлекторные двигатели Assun Motor

Бесколлекторный электродвигатель — это устройство, преобразующее постоянный ток в механическую энергию вращения. Особенностью бесколлекторных двигателей является отсутствие ограничений в частоте вращения ротора благодаря отсутствию щеток и коллектора. Благодаря широкому диапазону скоростей, высокой мощности и надежности, возможности адаптации под специальные условия, решение купить бесколлекторный двигатель является хорошим выбором для решения различных задач. В нашем каталоге представлен широкий ассортимент электронных и электромеханических компонентов и готовых решений ведущих мировых производителей. Мы напрямую работаем с производителями, поэтому готовы предложить полный ассортимент товаров каждого бренда, включая те, что производятся под индивидуальный заказ. Для точной подборки или поиска нужных аналогов по техническим параметрам, оставьте заявку для связи с нашим специалистом. Мы подберем варианты оптимального решения для Вашей задачи из полного ассортимента технических каталогов товаров производителей.
Воронцова Марина · ИНЕЛСО · 26 марта · Россия · г Санкт-Петербург
Бесколлекторные двигатели Assun Motor

ПРОДАМ: Мотор-редукторы 4МЦ2С в Петербурге

Пример условного обозначения при заказе: Мотор-редуктор 4МЦ2С-100-56-3,0кВт-110ЦУ3-380 4 — ступень модернизации; МЦ — Мотор-редуктор цилиндрический; 2 — двухступенчатый; С — соосный; 100 — межосевое расстояние, мм 56 — число оборотов тх вала, об. мин.; 3,0 — мощность электродвигателя, кВт; 110 — исполнение по монтажу (лапы/горизонтально); Ц — цилиндрический тихоходный вал; У3 — климатическое исполнение и категория размещения; 380 — напряжение сети; Запчасти, ремонт. 4МЦ2С-63-28-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-28-0,75-110ЦУ3 4МЦ2С-100-28-1,5-110ЦУ3 4МЦ2С-63-31-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-28-1,1-110ЦУ3 4МЦ2С-100-28-2,2-110ЦУ3 4МЦ2С-63-35-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-31-0,75-110ЦУ3 4МЦ2С-100-31-1,5-110ЦУ3 4МЦ2С-63-40-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-31-1,1-110ЦУ3 4МЦ2С-100-35-2,2-110ЦУ3 4МЦ2С-63-45-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-35-1,1-110ЦУ3 4МЦ2С-100-35-3,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-50-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-35-1,5-110ЦУ3 4МЦ2С-100-40-2,2-110ЦУ3 4МЦ2С-63-56-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-40-1,1-110ЦУ3 4МЦ2С-100-40-3,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-63-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-40-1,5-110ЦУ3 4МЦ2С-100-45-2,2-110ЦУ3 4МЦ2С-63-71-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-45-1,1-110ЦУ3 4МЦ2С-100-45-3,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-80-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-45-1,5-110ЦУ3 4МЦ2С-100-50-3,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-90-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-50-1,1-110ЦУ3 4МЦ2С-100-50-4,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-100-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-50-1,5-110ЦУ3 4МЦ2С-100-56-3,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-112-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-50-2,2-110ЦУ3 4МЦ2С-100-56-4,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-125-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-56-1,5-110ЦУ3 4МЦ2С-100-63-3,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-140-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-56-2,2-110ЦУ3 4МЦ2С-100-63-4,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-160-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-63-1,5-110ЦУ3 4МЦ2С-100-63-5,5-110ЦУ3 4МЦ2С-63-180-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-63-2,2-110ЦУ3 4МЦ2С-100-71-4,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-200-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-71-1,5-110ЦУ3 4МЦ2С-100-71-5,5-110ЦУ3 4МЦ2С-63-224-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-71-2,2-110ЦУ3 4МЦ2С-100-80-4,0-110ЦУ3 4МЦ2С-63-250-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-71-3,0-110ЦУ3 4МЦ2С-100-80-5,5-110ЦУ3 4МЦ2С-63-280-0,55-110ЦУ3 4МЦ2С-80-80-2,2-110ЦУ3...
Анфимов Дмитрий · ООО "Редуктор" · 18 марта · Россия · г Санкт-Петербург

ПРОДАМ: Электродвигатель 4ПН, 4ПФМ, генераторы 4ПНГ.

Предприятие специализируется в изготовлении электродвигателей и генераторов постоянного тока серии 4ПН, 4ПФМ, 4ПНГ следующих габаритных размеров 200, 225, 250, 280, 315, 355. Запасных частей (якорь, коллектор, катушки якоря, главного, добавочного полюса, компенсации) к электродвигателям. Имеются в наличии готовые запасные части к электродвигателям постоянного тока изготовленных ООО «Электромашина»
Шабельников Игорь · Электромашина · 11 марта · Россия · Белгородская обл
Электродвигатель 4ПН, 4ПФМ, генераторы 4ПНГ.

ПРОДАМ: Серводвигатель ABB/Isoflux

Компания ООО Миркман занимается поставками серводвигатель постоянного тока с постоянным магнитом ABB и готова предложить для заказ следующие серии: Тип 441: 441140, 441240, 441340. Тип 442: 442140, 442240, 442325. Тип 443: 443120, 443140, 443220, 443240, 443320, 443340. Тип 444: 444112, 444120, 444130, 444212, 444220, 444230, 444312, 444320, 444330. Тип 445: 445112, 445120, 445130, 445212, 445220, 445230, 445312, 445320,445330, 445412, 445420, 445430. Тип 446: 446112, 446120, 446130, 446212, 446220, 446230, 446312, 446320, 446330, 446412, 446420, 446430, 446512, 446520, 446530. Тип 448: 448212, 448220, 448312, 448320. Тип 541: 541140, 541240, 541340. Тип 544: 544130, 541230, 541330, 541430. Тип 545: 545330, 545430, 545520, 545620, 545812, 545912. Ваши запросы вы можете отправлять на адрес электронной почты: zakaz (а)mirkman.ru. Готовы проработать их в кратчайшие сроки, ответить на все интересующие вас вопросы.
Орлова Ольга · ООО "МИРКМАН" · 18 марта · Россия
Серводвигатель ABB/Isoflux

ПРОДАМ: Двигатели 4ПФМ-225SГ 26.5кВт 1000/1250об, П-41 3.2квт 1500об, МИ-11ЛТ 120Вт 0.12квт 3000об, ПСТ-41М 0.25квт 2200/4000об

Продам двигатели постояннного тока 4ПФМ225SГухл4 26,5кВт 1000/1250об/мин 440/220В возб.незав. комби (лапы+флянец) 1шт. П-41ухл4 3,2квт 1500об/мин 220В 18,5А возбуждение смешаное 2шт. МИ-11ЛТ Б11 120W 0,12квт 3000об/мин 110/110В лапы 9шт. ПСТ 41М 0,25квт 2200/4000об 110/110В 1шт. VA132SF 17,4/17,4квт 1740/4500об/мин 375/310В IM2101 (MEZ Brno) 1шт.
Иванов Сергей · 26 марта · Россия · Ростовская обл
двигатели 4ПФМ-225SГ 26.5кВт 1000/1250об, П-41 3.2квт 1500об, МИ-11ЛТ 120Вт 0.12квт 3000об, ПСТ-41М 0.25квт 2200/4000об
Российский производитель и бренд низковольтной аппаратуры: электрооборудования для ввода, распределения и учета электричества, локальной автоматизации технологических процессов, а также комплексных энергоэффективных решений для любой отрасли индустрии.