Полый роторный двигатель с прямым приводом: Руководство по проектированию и выбору

Полый роторный двигатель с прямым приводом: Руководство по проектированию и выбору

Полые роторные двигатели с прямым приводом (также называемый Двигатели DDR с полым валомилимоментные двигатели с полым отверстием) устраняют механические компоненты трансмиссии (шестерни, ремни, муфты) за счет прямой интеграции создания крутящего момента вовращающийся узел с центральным отверстием. Эти двигатели широко используются в прецизионной автоматизации, робототехнике, полупроводниковом оборудовании и медицинских приборах.

1. Основные конструктивные особенности


A. Механическая конструкция

Полый роторный двигатель с прямым приводом: Руководство по проектированию и выбору


Диаметр полого отверстия: Должен соответствовать размерам кабелей, труб или оптических трактов (типичный диапазон: 20-300 мм).

Конфигурация ротора/статора:

• Конструкция внешнего ротора (обычная): Более высокая плотность крутящего момента, лучшее рассеивание тепла.

• Конструкция внутреннего ротора: Компактная, подходит для применения в условиях ограниченного пространства.

Подшипниковая система:

• Скрещенные роликоподшипники (высокая жесткость, поддержка осевой/радиальной нагрузки).

• Радиально-упорные подшипники (для высокоскоростных применений).

B. Электромагнитные характеристики


Плотность крутящего момента: Конструкции с постоянными магнитами с высоким крутящим моментом (PM) (до 500 Нм и более).

Минимизация крутящего момента при заклинивании: Критично для плавного перемещения (наклонные магниты/ конструкции без прорезей).

Методы охлаждения:

Естественная конвекция (маломощные).

Жидкостное охлаждение (мощные промышленные установки).

Интеграция и управление C.


Обратная связь с датчиком: Абсолютные кодеры с высоким разрешением (например, 23-разрядные) для повышения точности.

Совместимость: Прямой монтаж на ступени или роботизированные соединения (стандарты фланцев: ISO 9409-1).

Электроника привода: Требуется соответствующий сервоусилитель (например, EtherCAT/CANopen).

2. Критерии выбора

Полый роторный двигатель с прямым приводом: Руководство по проектированию и выбору


A. В зависимости от области применения

Приложение

Основные требования

Примерные характеристики двигателя

Обработка полупроводниковых пластин

Сверхчистая и высокоточная обработка

50 Нм, повторяемость 0,1 угловой минуты

Роботизированный шарнир (манипулятор Cobot)

Компактный, с малым зазубриванием

10 Нм, полый и без зазубрин, 40 мм

Оптический поворотный стол

Высокая угловая точность

20 Нм, погрешность в 1 угловую секунду

Медицинская визуализация (КТ/МРТ)

Немагнитный, без люфта

Титановый корпус, 5 Нм


B. Критические параметры


► Крутящий момент (постоянный/пиковый) - определяет грузоподъемность.

► Диаметр отверстия - должен соответствовать размеру внутренних кабелей.

► Частота вращения (об/мин) - соотношение с крутящим моментом (более высокая скорость = меньший крутящий момент).

► Точность/повторяемость - зависит от датчика (например, ±0,001°).

► Монтажный интерфейс - Тип фланца (например, ступица допуска H7).

C. Факторы окружающей среды


• Класс защиты IP (например, IP65 для защиты от пыли и воды).

• Совместимость с вакуумом (полупроводниковые приборы).

Диапазон рабочих температур (например, от -20°C до 80°C).

3. Ведущие бренды и модели

Марка

Серии

Примечательные особенности

Коллморген

DDR (например, DDR-060)

Высокий крутящий момент (до 400 Нм), модульная конструкция

ETEL

TMB+

Сверхнизкое зубчатое зацепление,

Yaskawa

SGM7G (полый вал)

Поддержка EtherCAT, 1000-3000 оборотов в минуту

Hiwin

Серия HR

Экономичный, диаметр отверстия 30-200 мм

Beckhoff

AM8000

Встроенный сервопривод, 50-250 Нм


4. Советы по интеграции

Полый роторный двигатель с прямым приводом: Руководство по проектированию и выбору


A. Механические


Выравнивание: Для минимизации эксцентриситета используйте штифты/лазерную центровку.

При монтаже нагрузки: избегайте нависающих нагрузок, чтобы предотвратить износ подшипников.

B. Электрические


Прокладка кабеля: Используйте контактные кольца, если требуется постоянное вращение на >360°.

Защита от электромагнитных помех важна для целостности сигнала датчика.

C. Техническое обслуживание


Смазка подшипников: Срок службы смазки обычно составляет более 20 000 часов.

Очистка энкодера: Предотвращайте накопление пыли в оптических энкодерах.

5. Соотношение затрат и прибыли Компромиссы в отношении производительности

Тип двигателя

Плюсы

Аферы

Диапазон цен

Стандартный полый DDR

Сбалансированная производительность

Умеренная зубчатость

От 2 000 до 10 000 долларов США

Сверхточность

в 3-5 раз более высокая стоимость

от 15 000 до 50 000 долларов США

Бюджет (Hiwin/Лид)

Низкая стоимость и недостаток;

Ограниченный крутящий момент/частота вращения

От 800 до 3000 долларов США

Полый роторный двигатель с прямым приводом: Руководство по проектированию и выбору


Окончательная рекомендация


Для прецизионной автоматизации: ETEL TMB+ (лучшая точность).

• Для робототехники: Kollmorgen DDR (модульный, с высоким крутящим моментом).

• Производители, ориентирующиеся на стоимость: серия Hiwin HR.

Вам нужна помощь в подборе двигателя для конкретной полезной нагрузки или профиля движения? Свяжитесь с нами для получения запроса на двигатель с прямым приводом.

  • wechat

    PJM Service: motoractuator

Поболтай с нами