Дисковый электродвигатель: DSM дисковые электродвигатели

Техно-РЭДОС — НАШИ РАЗРАБОТКИ

Приветствую Вас, Гость · RSS 31.01.2023, 09:13 Электродвигатели постоянного тока с дисковым печатным якорем имеют форму плоского диска различного диаметра и толщины в зависимости от мощности. Основным элементом, определяющим конструкцию и характеристики данных электродвигателей, является дисковый якорь с печатной обмоткой. Якорь представляет собой тонкий диск, изготовленный по технологии многослойных печатных плат, а обмотка, которая одновременно выполняет функцию коллектора, – методом штамповки или травления (напыления). Якорь имеет унифицированные посадочные и крепежные отверстия для его универсальной установки в двигателе. Это позволяет получить: идентичность; полностью автоматизированный процесс изготовления; высокий процент использования стандартного оборудования; большой объем выпуска при малых затратах. Для дисковой конструкции якоря характерно отсутствие в нем магнитопроводов, малый вес, низкая индуктивность, малое сопротивление, большое количество коллекторных пластин, геометрически правильное расположение проводников в магнитном поле, механическая прочность и высокая термостойкость. Это обеспечивает: плоскую конструкцию; малый момент инерции; высокие динамические возможности; практически отсутствие реакции якоря; низкое напряжение питания; линейность механических характеристик; высокие плотности тока в обмотке; практически безыскровую коммутацию; низкий уровень радиопомех; незначительный уровень шумов и вибраций; ненужность балансировки якоря; высокую взаимозаменяемость; работоспособность в большом диапазоне температур. Электродвигатели с дисковым печатным якорем обладают рядом уникальных особенностей, отличающих их от других типов двигателей: Размер. Двигатель значительно меньше и тоньше, чем обычные двигатели со стальным сердечником. Быстрое ускорение и торможение. Тонкий якорь обладает малой инерцией и исключительно высоким крутящим моментом. Результатом этого являетсяэкстремально быстрое ускорение, так типичный плоский двигатель разгоняется от 0 до 3000 оборотов в минуту при повороте всего на 1/6 часть одного оборота. Для достижения быстрого ускорения и торможения максимальный момент, развиваемый в электродвигателе с дисковым печатным якорем,  может в 10 раз превышать момент в номинальном режиме, что невозможно осуществить безопасно в двигателях со стальным сердечником. Нулевые колебания. Электродвигатели с печатным якорем являются единственным в мире типом электродвигателей практически без пульсаций крутящего момента. Отсутствие стального сердечника в якоре, геометрическая конфигурация проводников и большое количество коллекторных пластин с их равномерным расположением и перемещением в стабильном магнитном поле, а также расположение щёток на коллекторе обеспечивают исключительно плавное вращение якоря в электродвигателе с дисковым печатным якорем на любой скорости без колебательного эффекта. Обычные электродвигатели с обмотками, намотанными на железный сердечник и имеющие стандартный кольцевой коллектор, имеют «мертвые зоны», что вызывает колебания крутящего момента. Долгий срок службы щеток. Так как в электродвигателе с дисковым печатным якорем в якоре отсутствует стальной сердечник и обмотка имеет малое количество витков, то индукция якоря минимальна. В результате отсутствия накопления в якоре энергии, выделяющейся в процессе коммутации, плавного перехода коммутации за счет положения и количества коллекторных пластин и щеток, а также за счет плоского коллектора, обеспечивается практически безыскровая коммутация. В электродвигателях со стальным сердечником значительная энергия накапливается в магнитном поле каждой катушки. Когда это поле резко пропадает за счёт коммутации щеток по радиальному коллектору, накопленная энергия стремится разрядиться искровым разрядом через щётки, что ведёт к их износу. В зависимости от области применения, срок службы щёток в электродвигателях с печатным якорем приближается к сроку службы подшипников. Надёжность при высокой скорости.  В связи с отсутствием искрения электродвигатели с печатным якорем могут работать надёжно на высоких скоростях. Мгновенное нарастание крутящего момента. Другим достоинством низкой индуктивности является быстрое нарастание тока в якоре (менее одной миллисекунды). Это обеспечивает мгновенное увеличение крутящего момента при изменении нагрузки на выходном валу. Ровная кривая крутящего момента. Дисковый электродвигатель без железа в сердечнике имеет совершенно прямую кривую момента, тогда как у двигателей со стальным сердечником вследствие реакции якоря кривая момента заваливается. Легко охлаждать. Поскольку электродвигатель с печатным якорем не содержит железа он также имеет низкую тепловую постоянную времени, что обеспечивает его простое воздушное или водяное охлаждение. Превосходные электромагнитные показатели. Электродвигатели с печатным якорем обладают прекрасной электромагнитной совместимостью, что сводит к минимуму взаимодействие с соседними электронными приборами. Основной принцип построения предлагаемых электродвигателей – модульность конструкции и унификация основных узлов и элементов, что позволяет создавать электродвигатели разной мощности и встраивать их в различные изделия. Основным унифицированным элементом конструкции является магнитоэлектрический модуль в составе: дискового печатного якоря, магнитной системы с магнитами и щеточного узла со щетками. Разрезная конструкция предлагаемых электродвигателей принципиально отличает их от аналогов и позволяет значительно упростить сборку при изготовлении и ремонт в процессе эксплуатации, значительно увеличивая срок службы, а также позволяет создавать многоякорные машины с целью наращивания их мощности. Использование разрезного статора из легкого немагнитного теплопроводного материала позволяет: значительно снизить вес двигателя повысить теплоотдачу; применить при изготовлении технологию штамповки и литья. Разрезная конструкция электродвигателя обеспечивает: сборку нескольких двигателей на один вал; легкую встраиваемость в различные изделия; простоту регулировки и контроля воздушного зазора; контроль магнитного потока в процессе изготовления и эксплуатации; простоту сборки, разборки и замены якоря; исключение размагничивания магнитной системы при разборке; ненужность обмотки намагничивания; сборку различных двигателей по мощности из унифицированных деталей при одном и том же типоразмере якоря, магнитов, щеток, магнитопроводов и элементов статора; возможность полной автоматизации конструирования, сборки и контроля; широкий диапазон применения. Электродвигатели с дисковым печатным якорем разрезной конструкции разработки ООО «Техно-РЭДОС» по динамическим и статическим характеристикам и конструктивно-технологическим особенностям превосходят все аналоги и могут использоваться в различных областях промышленности и в широком спектре товаров народного потребления, наиболее эффективно их применение в высокоточных следящих системах. Предлагаемые новые модели электродвигателей, благодаря низкому напряжению питания при большой мощности, простой компановке, встраиваемости в изделия, малым габаритам и весу, варьированию мощностями при высоком уровне унификации, возможности работать в режиме генератора и высокой серийнопригодности, позволяют значительно увеличить диапазон их применения с расширением функциональных возможностей изделий. Для обеспечения их работы в изделиях источником питания может быть как аккумулятор, так и преобразователь сетевого напряжения. Простота конструкции, универсальность и высокая технологичность позволяют автоматизировать процессы изготовления, сборки и контроля, значительно увеличить объемы производства, существенно снизить стоимость и расширить области применения: следящие системы; системы угловой стабилизации высокой точности; электроприводы станков с ЧПУ и робототехнических комплексов; электроприводы исполнительных механизмов автомобильной, авиационной и космической техники; медицинское приборостроение; электрогенераторы различных электростанций, в том числе ветровых; насосное оборудование для ЖКХ и железнодорожного транспорта; водо- нефте- газозапорная арматура; электроприводы подъемных устройств рольставен, ворот, шлагбаумов, лебедок; электроприводы малых транспортных средств, электровелосипеды, электромобили, скутеры, транспортные тележки, инвалидные коляски. На основные узлы конструкции электродвигателя разработана конструкторская и технологическая документация: для организации мелкосерийного, серийного и массового производства якорей, магнитоэлектрических модулей, электродвигателей и различных изделий на их основе. Конструкторские и технологические решения запатентованы и содержат НОУ-ХАУ.

ЭД Постоянного тока управляемые с дисковым якорем

На сегодняшний день очень данный вид устройств явлется очень популярным и распространенным. Особенно широко они используются для привода станков с ЧПУ (числовым программным управлением),  а также применяются для мехатронных модулей и различных промышленных устройств.

Стоит отметить, что обычно электродвигатели с дисковым якорем поставляются  с тахогенератором, однако возможна поставка и без него. Устройство обладает валом со шпонкой или с лыской.

Главной особенностью устройств заключается в обеспечении повышения перегрузочной способности  и в обеспечении быстродействия в переходных режимах. Также очень важной отличительной чертой является уменьшенная масса дискового ротора и, как результат, уменьшенная масса самого двигателя.

Эти приборы обладают некоторыми очень важными достоинствами, которые делают их очень востребованными.

• Они имеют независимое возбуждение и плоский якорь.
• Такие приборы обладают высоким быстродействием и безэнерционность. Безэнерционность обеспечивается небольшим якорем. Обеспечивая безэнерционность, якорь также обеспечивает более быстрый разгон самого устройства и, как следствие, — лучшую скорость работы самой машины.
• Устройства имеют уменьшенный осевой размер. Такой уменьшенный размер позволяет компактно вмонтировать электродвигатель в любое устройство.

Основной областью применения этого устройства является промышленные приборы. Они широко используются в плоскошлифовальных, режущих, фрезерных, и штрицевых станках, а также в станках для плазменной резки, мехатронных модулях, следящих приводах, автоматических линиях, крутильных машинах и в другом высокоточном оборудовании.

Такие приборы хорошо подходят и применяются там, где есть необходимость точного регулирования положения и скорости движений. Хорошим примером может послужить работизированное оборудование.

Плоские штампованные якоря, которые используются в двигателях данного типа, обеспечивают минимальную наработку часов от 8000 до 10000.

Устройства имеют достаточно большую частоту вращения. Они может составлять более 3000 оборотов в минуту.

Полезная мощность прибора колеблется в пределах 1000-1100 Вт, а номинальный объём может составить 3 и более Н.м.

Электротехнический завод «МиассЭлектроАппарат» уже более 70 лет занимается разработкой и производством различных видов электрических устройств, в том числе электродвигателей постоянного тока, управляемых дисковым якорем. На заводе «МиассЭлектроАппарат» трудятся высококвалифицированные специалисты, что обеспечивает отличное качество продукции. Также предприятие обладает очень важными международными и отечественными сертификатами качества, которые позволяют давать гарантию на свой товар более чем на 3 года. Помимо гарантий, предприятие предоставляет лицензии.

Всю изготавливаемую продукцию: электродвигатели, реле электромагнитные, электроспуски, МЗН и пр. вы можете купить в Челябинске, Миассе, Магнитогорске, Троицке и других городах Челябинской области вы можете на cайте предпрития. 

Дисковые двигатели | Конструкция машины

---

Дисковые двигатели представляют собой шаговые двигатели с постоянными магнитами, производительность которых сравнима с гибридными двигателями. Роторы в дисковых двигателях представляют собой тонкие (обычно менее 1 мм) диски, в отличие от цилиндрических роторов в гибридах и обычных двигателях с постоянными магнитами. Обычные двигатели с постоянными магнитами обычно ограничены минимальным углом шага 30° для максимум 12 шагов/об.

До недавнего времени шаговые двигатели обеспечивали не более 200 шагов/об, разрешение, ранее доступное только для гибридных шаговых двигателей. Последняя версия, которая имеет 0.9° угол шага, обеспечивает 400 шагов/об. Благодаря очень низкому искажению синусоиды выходного крутящего момента точность микрошага составляет максимум ±3%.

Дисковые двигатели, как правило, немногим более чем в два раза меньше гибридных двигателей такой же мощности и весят на 60% меньше. Роторы и магнитопроводы в статорах достаточно легкие. И статоры отлиты из пластмассы, а не из металла.

Несмотря на то, что уже около 20 лет доступны различные дисковые двигатели, они по-прежнему часто используются из-за их низкой инерции и высокого крутящего момента. Недавние улучшения включают неодимовые магниты и номинальную мощность до 250 Вт для двигателей промышленного класса.

В обычном серводвигателе постоянного тока используется якорь с железным сердечником и катушками из проволоки, намотанными в пазах. Однако некоторые серводвигатели содержат плоский якорь, состоящий из нескольких слоев медных проводников, соединенных с жестким изолирующим диском. Поскольку в якоре диска не требуется железа, он имеет очень низкую инерцию. Тонкая конструкция якоря обеспечивает высокое отношение крутящего момента к моменту инерции. Высокие передаточные числа обеспечивают ускорение от 0 до 3000 об/мин всего за 60° вращения.

Обычные двигатели также вызывают заедание, когда постоянные магниты в статоре пытаются выровняться с металлом в роторе. Это происходит, даже если на двигатель не подается питание, и может быть недопустимым в некоторых приложениях. Напротив, дисковая арматура не содержит железа и, следовательно, не имеет зубчатых колес. В результате получается серводвигатель с очень плавным вращением на любой скорости.

Энергия, накопленная в индуктивности ротора с железным сердечником, вызывает искрение на щетках во время коммутации. Дугообразование вызывает больший износ щеток, чем трение. Но поскольку дисковый двигатель не содержит железа ротора, дуги не возникает. В результате щетки в дисковом двигателе могут служить столько же, сколько и подшипники.

Отсутствие индуктивности в дисковых роторах также обеспечивает низкую электрическую постоянную времени. Типичные постоянные времени составляют менее 1 мс, что позволяет дисковым двигателям достигать полного крутящего момента и ускоряться намного быстрее, чем обычные двигатели.

Большинство дисковых двигателей рассчитаны на пиковые токи, в 10 раз превышающие непрерывный номинал, для преодоления инерции нагрузки при ускорении и торможении. Обычные двигатели обычно ограничены пиковыми токами, которые в два-три раза превышают непрерывный номинал. В противном случае более высокие токи создают сильное магнитное поле в якоре, которое может размагнитить магниты.

Другой тип плоского серводвигателя для микрошагового позиционирования имеет несколько иную конструкцию. Хотя он не содержит якоря с железным сердечником, у него есть ротор с дисковым магнитом. Статор двигателя имеет две фазы, которые приводятся в действие соответствующими приводами для получения шага. У него большая инерция ротора, чем у предыдущего дискового двигателя, и меньший постоянный крутящий момент во всем диапазоне скоростей.

Производители дисковых двигателей пытаются улучшить свои конструкции, разрабатывая демпфер интегральной скорости. Демпфер представляет собой небольшой двигатель, прикрепленный к валу серводвигателя, который приводится в действие как генератор. Он содержит то же количество полюсов, что и главный серводвигатель (например, с шагом 1,8° и 50 пар полюсов), но его выходной сигнал усиливается и возвращается обратно на серводвигатель — в противофазе. Такая противофазная обратная связь снижает ошибку сервопривода. В первую очередь полезный для пошагового управления движением, сигнал обратной связи устраняет перерегулирование или звон.

Малые двигатели с постоянными магнитами | Портескап

Английский

• Дойч (Германия)
• Английский
• французский (Франция)
• португальский (Бразилия)
• 한국어 (대한민국)
• 中文(中国)
• 日本語 (日本)

Наши двигатели с дисковыми магнитами обеспечивают исключительную динамическую производительность, не имеющую аналогов ни у одного другого шагового двигателя на рынке. Уникальный магнит в виде тонкого диска обеспечивает более точное разрешение шага при том же диаметре, значительно более высокое ускорение и более высокую максимальную скорость, чем обычные степперы. Двигатели с дисковыми магнитами отлично подходят для приложений, требующих точности шагового двигателя и скорости/ускорения бесщеточного двигателя постоянного тока. Замыкание цикла обеспечивает конкурентное преимущество по сравнению с сервоприводом.

Исключительные возможности, предлагаемые нашей линейкой шаговых двигателей с дисковыми магнитами, не имеют аналогов ни в одном другом типе шаговых двигателей. Их передовая технология, разработанная Portescap, обеспечивает поистине исключительные динамические характеристики. Ротор этих двигателей состоит из редкоземельного магнита, имеющего форму тонкого диска, намагниченного в осевом направлении.

Особый метод намагничивания позволяет использовать большое количество магнитных полюсов, оптимизированных для размера двигателя, что дает гораздо меньшие углы шага, чем у обычных двухфазных шаговых двигателей с постоянными магнитами.