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客户对未来的电机设计提出了要求。
涉及微型电机时,应用设计人员总要权衡速度、转矩和成本。但技术的进步给传统电 机设计的极限带来了新的挑战。比如,机器臂和收缩医疗设备需要适合有限空间的高 性能电机。其他应用可能需要具有高成本效益的高速电机,能用于一次性器械。当 然,更多的应用需要定制电机,经过精细调整以适应应用的特定要求。
客户的要求不断变化,电机制造 商不能不思进取。要真正做到以 客户为中心,他们必须听取工程 师的意见,重新思考和创新电机 与运动技术,以适应未来的需 求。
这就是我们的产品开发过程要 基于客户见解的原因。通过 “倾听客户之声”流程,我们 利用用户的技术见解并将其转 化成创新型运动产品,为客户关键应 用解决难题。此类协作催生了各种不同 的 Portescap 产品平台,所有这些平台都 100% 可定制。我们还充分利用搜索优化 技术来确定客户搜索是否蕴含创新和产 品上市机会。
一旦被客户激发灵感,我们便启动完善 且广受赞誉的管卡产品开发流程。管卡 流程利用一系列定义明确的操作引导产 品理念从概念发展成为商业案例,直到 投入生产。我们还利用精益管理原则来 确定一个产品理念是否可扩展。团队主 导产品的每一个步骤,同时接收用户的 评价和反馈。
通过聆听客户见解,了解未被满足的需 求,“倾听客户之声”流程已经实现了 许多创新型电机平台。下面是几个例子。
机器人、生命科学和其他工业应用的 创新
无刷直流电机受到机器人设计人员的青 睐要归功于它的强固性、长使用寿命和 高速运行的能力。此外,无刷直流电机 还有助于减小设计尺寸。用户反馈促使 我们打造出一种专有 U 型线圈,这种线 圈集成了更大的铜配件,线圈性能高于 标准直线圈,但尺寸更小、铁损减少、 效率更佳、工作温度更低。事实上,与 相同尺寸电机相比,这种设计可以让两 极电机的转矩增加 30%。集成 U 型线 圈的无刷直流无槽电机可定制提供高速 度、高转矩,甚至两者兼顾。
机器人应用的另一个常见要求是高动态 响应。机器人夹具需要结合步进电机的 快速递增式精度与无刷直流电机的典型 速度和加速度。有一种新方法可以同时 实现两种电机的优势:利用稀土磁铁的 能量,同时只使用盘式磁铁材料薄片。
通过使用盘式稀土磁铁材料薄片,该电机平台 实现了精细的步进分辨率,并为夹持应用提供了 高动态响应。 |
在给定尺寸下,这一概念能够提供比永 磁步进电机更高的步分辨率,低惯量使 其能够提供更高的加速度,短磁路带来 的低铁损使其能够提供比传统步进电机 更高的最高速度。
低惯量涡轮盘电机技术允许该执行器在同一 薄型封装内实现快速直线加速和减速。 |
低惯量涡轮盘技术还能应用于执行器, 在一个薄型封装内实现快速直线加速和 减速,从而节省流程时间。这意味着工 程师们可以在解决复杂应用挑战时简化 他们的设计。
如果一台机器必须同时执行直线和旋转 运动,每种运动类型都需要单独的电机 控制部件。然而,对于空间有限的自动 化设备和机器人,这种笨重又复杂的设 计并不受欢迎。一种允许同时直线和旋 转运动的创新方法将两种永磁式步进电 机组合在一个轻型、紧凑的封装中,从 而达成更简单的设计。
“双运动永磁执行器”将两种永磁式步进电机堆叠 在一个封装中,同时提供直线和旋转运动。 |
执行器的设计目的是在任意方向提供纯 直线运动,不带轴旋转、纯旋转(顺时 针或逆时针)、轴平移,或在任意方向 同时提供组合式直线运动和旋转。
适合医疗和外科应用的创新
需要紧凑型电机的小型医疗设备绝不容 许故障的发生。但是,有刷直流电机易 受磨损,这会影响设备的可靠性。机械 磨损会减小电刷的厚度。为了提醒用户 磨损可能造成的故障,我们在电源和电 机的连接处添加了一个额外端子。设备 控制器将与电刷厚度相关的数据发送到 网络上,以便用户监控电机。这种智能 平台尤其受到医疗保健应用的青睐,包 括医用泵、X 光机和实验室分析仪,以 及工业用泵或任何重视可靠性的小型电 机设备。
对于要求高转速的应用,高转速无刷直 流电机会是一个有吸引力的选择。但 是,如果无刷直流电机只需要运行几分 钟,比如在一次性仪器中,获得高速的 成本可能并不值得。随着小型一次性手 术工具的日益普及,比如在动脉斑块切 除术中,需要一种经济型高速电机选 项。为此,我们开发了新的空心杯有刷 电机概念,结合改进的电刷材料和滚珠 轴承,为使用寿命短的设备提供高速运 行。
Portescap Athlonix DCP 空心杯有刷直流电机可以 使用额外的衬套进行修改,增加定子的直径, 从而获得更好的转矩性能。 |
结果:在一次性使用的几分钟内,转速超过 10,000 rpm,甚至可以达到 40,000 rpm。 它的优化设计还最大程度地降低了 EMI――客户告诉我们,这是他们考虑有刷直流电机的一个关键因素。
PORTESCAP 的创新解决了当前和未来的挑战
这些新的运动和电机平台始于设计人员的自我挑战,代表 Portescap 对未来三到五年的预测。不管是设计有高难度转矩和速度要求的机器人,还是设计需要快速和高成本效益电机的紧缺一次性医疗仪器,您的见解都能帮助我们打造出高性能定制微型电机,既能满足您的当前挑战,又能引领未来设计。