Direct drive motoren: Voordelen, typen en werkingsprincipes

De voordelen van direct drive motoren - Wat het is en hoe het werkt.

In moderne machines kunnen direct drive motoren rotatief of lineair zijn, de last is direct verbonden met de motor zonder de noodzaak voor mechanische transmissie-elementen zoals tandwielkasten, riemen en katrolsystemen. Hier bespreken we deze twee hoofdcategorieën van direct drive motoren: rotatiemotoren en lineaire motoren.

Koppelmotoren: Een soort rotatiemotoren

Het voordeel van de rotatieve direct drive motor is dat het hoge koppel kan leveren bij lage snelheid, zelfs wanneer het stilstaat, dus het wordt ook wel koppelmotor genoemd. Wat het ontwerp betreft, zijn koppelmotoren meestal borstelloos en permanente magneet synchrone motoren. Ze zijn meestal frameless ontwerpen, wat betekent dat ze geen behuizing, lagers of andere feedbackapparaten hebben.

Pancake motoren

Een ander type rotatieve direct drive motor is de pancake motor. In tegenstelling tot de boven beschreven koppelmotor, is de pancake motor een borstel DC-motor waarin de anchorwinding op een set isolerende en niet-magnetische materialen is geprint.

De anchorset bevindt zich tussen twee statorgroepen, die permanente magnetten bevatten die afwisselend in noord en zuid zijn gerangschikt. Tegelijkertijd loopt de magnetische flux langs de lengte van de motor, en de stroom loopt in de radiale richting, wat koppel rond de motoras veroorzaakt. Pancake motoren en koppelmotoren worden in verschillende industriële velden gebruikt. Hoewel beide tot de categorie rotatiemotoren behoren, zijn ze essentieel verschillend. Koppelmotoren worden veel gebruikt in bandrecorders en kunnen goed samenwerken met wieloprolmechanismen om soepele werking te bereiken.

Enkele andere variëteiten

Het andere type is de lineaire direct drive motor, meestal aangeduid als lineaire motor in het veld van werktuigmachines. Deze categorie omvat ijzerloze en ijzerkern typen, afhankelijk van de structuur van de frame-assemblage ten opzichte van de wikkeling.

In ijzerloze kern lineaire direct drive motoren is er een primaire neiging die bestaat uit wikkelingen ingebed in een epoxyhars. In het ijzerkern type wordt de wikkeling op een gelamineerde ijzerstapel gemonteerd.

Platte lineaire DD-motor

Lineaire motoren hebben nog een onderscheidend kenmerk: platte of buisvormige structuren. In de ijzerloze platte lineaire motor is er een platte magneet met een primaire forcer, die bestaat uit een spoel gemonteerd op een aluminiumplaat. Deze motoren hebben uitstekende snelheidscontrole, maar vergeleken met andere motoren is hun kracht kleiner. Een andere configuratie van de ijzerloze motor is het gebruik van twee magnetische banen die elkaar tegenover staan om een beter magneeteffect te bereiken, waardoor het schijfeffect bereikt wordt. Het tweede primaire onderdeel (de forcer) loopt tussen de banen. Daarom hebben deze motoren geen cogging en kunnen ze heel vlotte versnelling en vertraging verhoudingen bereiken.

Voor platte ijzerkern lineaire motoren zijn er twee typen: met sleuven of sleufloos ontwerp. Het met sleuven uitgeruste ijzerkern type is meer voorkomend op de markt vanwege de praktische toepasbaarheid en redelijke kosten. Het tweede deel van de met sleuven uitgeruste ijzerkern lineaire motor bestaat uit een achterplaat en een set ijzertanden, en de spoel is strak gewonden op de ijzertandenset om het magnetische tegengestelde effect te voorkomen. Ze hebben de grootste krachtcompetentie, maar kunnen een groot cogging-effect hebben.

Aan de andere kant wordt het sleufloze ontwerp van de lineaire DD-motoren beschouwd als een structuur die de ijzerloze en de traditionele met sleuven uitgeruste ijzerkernstructuur integreert. Ze hebben spoelen gewonden zonder ijzellaminatie, maar gemonteerd op de achterplaat. Het tweede deel zit meestal in een aluminiumbehuizing. Vergeleken met met sleuven uitgeruste ijzerkern typen, hebben deze motoren lagere cogging en lagere inertie.

Buisvormig ontwerp: Een sprong in de lucht

Er is een andere variant van de structuur, die de magneet in een cilindrische buis bevat die de wikkeling in de duwblok omringende de buis bevat. Vergelijkbaar met de platte lineaire motor, kan het tweede deel van de buisvormige lineaire motor met of zonder ijzerkern worden gemaakt. Het hoofdvoordeel van de buisvormige lineaire motor is dat het precieze symmetrische ontwerp alle magnetische flux toelaat om duwkracht te genereren. Deze eigenschap maakt deze DD-motor zeer geschikt voor servo-robotarmen in de montage lijn, wat de beste montage- en demontagecapaciteiten toont.

Gemeenschappelijke voordelen en bredere toepassingen

Het ontwerpvoordeel van de DD-motoren is dat het mechanische componenten elimineert die terugslagproblemen kunnen veroorzaken en de positioneringsnauwkeurigheid verminderen, en een hoge herhaalbaarheid heeft. Of in lineaire of rotatieve vorm, DD-motoren worden breed gebruikt in industriële velden, maar niet in de fabricage van huishoudelijke goederen, zoals robotcomponenten, werktuigmachines, defensieproducten, etc.