無框電機(jī)是轉(zhuǎn)子和定子的子組件集,在傳統(tǒng)的電機(jī)外殼中沒有預(yù)先固定。 它們也不帶有輸出軸(或軸支撐軸承)。 相反,OEM或設(shè)計(jì)工程師與供應(yīng)商合作,將無框電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子直接緊密地集成到機(jī)器和框架中。
然而,無框電機(jī)的基本操作就像傳統(tǒng)的永磁電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)一樣。 無框電機(jī)由驅(qū)動(dòng)器供電,它們依據(jù)框架尺寸和根據(jù)其繞組的電壓出售; 大多數(shù)杠桿霍爾傳感器和編碼器反饋高分辨率; 一些是UL列出的,以簡化OEM的設(shè)計(jì)驗(yàn)證。
請(qǐng)注意,一些無框電機(jī),就像任何其他伺服電機(jī)系統(tǒng)一樣,采用無刷伺服電機(jī)的形式來驅(qū)動(dòng)精密軸。 相比之下,其他無框電機(jī)如同扭矩電機(jī)。 這些直驅(qū)電動(dòng)機(jī)通常具有較大的直徑和較高的極數(shù),并且其運(yùn)行速度低于伺服電機(jī)。這反過來意味著它們比伺服電機(jī)提供更高的扭矩。
無框電機(jī)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是較高的剛度。 當(dāng)然,設(shè)計(jì)的整體剛度取決于其所有組件的剛度。 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)包括帶有軸的電機(jī),軸連接到機(jī)械傳動(dòng)部件,如皮帶和皮帶輪,導(dǎo)螺桿或齒輪箱。 軸剛度甚至?xí)?duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響 - 因?yàn)樗侵睆搅⒎降暮瘮?shù)。
無框架扭矩電機(jī)提供的傳動(dòng)部件不需要伴隨其空轉(zhuǎn)和穩(wěn)定性問題。 結(jié)果是傳動(dòng)剛度輸出有時(shí)比傳統(tǒng)電機(jī)輸出的扭轉(zhuǎn)剛度高幾十倍。無框電機(jī)的設(shè)計(jì)變化比比皆是。 在這里,我們專注于無軸無框架電機(jī)。
這些電機(jī)上的孔使機(jī)器制造商能夠以多種方式配置機(jī)器。 但是考慮另一種變化是帶殼的力矩電機(jī),其包括軸承組,位置反饋裝置和通常的溫度監(jiān)控裝置。 這個(gè)概念需要用戶較少的應(yīng)用工程,但也限制了設(shè)計(jì)靈活性。
需要注意的是:雖然無框架電機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn),但它們需要更多工程,這意味著它們通常只能用于大批量生產(chǎn)產(chǎn)品,如CAT掃描儀,或用于低成本生產(chǎn),但是成本不是主要考慮因素,如望遠(yuǎn)鏡。 也就是說,無框架電機(jī)集成的工程投資可以帶來競爭性的性能優(yōu)勢。
實(shí)際上,無框電機(jī)上的定制繞組設(shè)計(jì)可以滿足特殊的電壓要求; 薄層壓變化可以提高高速應(yīng)用的效率,并且框架直徑尺寸基本上是無限的。 某些電機(jī)的F級(jí)繞組額定值允許溫度達(dá)到155°C。 同樣,稀土釹鐵硼磁鐵是許多無框架電機(jī)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置。但是一些制造商提供帶有釤鈷磁鐵的電機(jī),來承受非常高溫的環(huán)境。