고성능, 가벼운 설계 및 고 응답 성이 필요한 전기 구동 시스템에서 프레임리스 토크 모터는 높은 - 엔드 자동화, 로봇 공학, 의료 장비 및 항공 우주 시스템에 이상적인 선택이되고 있습니다. 고정자와 로터로만 구성된 미니멀리스트 구조는 설계 자유와 통합 효율의 장점을 제공합니다. 이 구조는 또한 핵심 재료의 성능에 대한 수요가 높아집니다. 재료의 물리적 한계는 종종 모터 성능의 한계를 정의합니다 . 1. 영구 자석은 토크 밀도와 응답 속도를 결정합니다. 로터의 코어 성분으로서, 영구 자석은 모터 작동에 필요한 자기 플럭스를 제공하며 토크 생성의 직접적인 공급원입니다. 성능은 모터의 피크 토크, 응답 대역폭 및 전체 크기를 결정합니다. 주류 재료 인 Neodymium Iron Boron은 높은 자기 에너지 제품 (최대 50 mgoe) 및 높은 임기와 같은 이점을 제공하므로 작고 높은 - 토크 모터에 적합합니다. 그러나, 그 한계에는 온도 저항 저항, 산화에 대한 감수성 및 보호 코팅의 필요성이 포함됩니다. 성능은 고온에서 크게 저하됩니다. 고온 저항 (최대 350도)과 우수한 내식성을 갖춘 사마륨 코발트 (SMCO)는 항공 우주, 높은 - 속도 및 진공 환경에 적합합니다. 단점으로는 NDFEB (약 25-30mgoe)보다 약간 낮은 자기 에너지 제품, 높은 브리트니스 및 어려운 처리가 포함됩니다.
둘째, 고정자 코어는 에너지 효율과 열 손실을 지배합니다. 실리콘 스틸, 비정질 합금 및 나노 결정질 물질은 프레임리스 토크 모터를위한 3 가지 주요 고정자 코어 재료입니다. 높은 - 등급 실리콘 스틸 (35PNH300 및 30ZH120과 같은)은 가장 일반적으로 사용되는 코어 재료로 남아있어 2.5–5 w/kg 범위 내에서 탁월한 포화 자기 플럭스 밀도 및 코어 손실을 제공합니다. 장점에는 저렴한 비용과 우수한 가공성이 포함되어 대부분의 운영 조건에 적합합니다. 그러나 높은 손실은 높은 - 주파수 드라이브 응용 프로그램의 성능을 제한합니다. 비정질 합금은 곡물 - 자유 구조로 인해 히스테리시스와 와상 손실이 매우 낮아서 50Hz 및 1.5 T에서 1.2 w/kg 미만을 유지하며 핵심적 높은 - 주파수 성능을 제공하며 가장 높은 에너지 효율이 필요한 적용에 적합합니다. 높은 기계적 강도 및 처리 어려움과 높은 재료 및 처리 비용과 결합하여 현재 주로 - 최종 사용자 정의 모터에서 주로 사용됩니다.
비정질 물질에 기초한 나노 결정질 물질, 추가 입자 크기를 추가로 제어하고 자기 투과성을 최적화한다. 그들은 안정적인 자기 특성, 0.8–1.5 w/kg 범위의 철 손실 및 온도 안정성을 제공합니다. 높은 - 주파수 정밀 드라이브 시스템에서 잠재적 이점을 제공합니다. 그러나, 나노 결정질 물질은 또한 높은 비용 및 브리티 니스와 같은 도전에 직면한다. 현재, 그들은 기술 소개의 초기 단계에 있으며 아직 광범위한 상업용 응용 프로그램을 달성하지 못했습니다. 비정형 코어는 낮은 - 속도, 높은 - 토크 프레임리스 토크 모터, 특히 에너지 - 에너지 - 에너지가 긴 - EO/IR 플랫폼 또는 높은 {12} 끝 의료 장비와 같은 안정적인 작동을 요구하는 민감한 응용 프로그램에서 사용하기 위해 탐색되고 있습니다. 그러나 처리 효율성과 비용에 대한 상당한 돌파구는 아직 달성되지 않았습니다.
III. 권선 시스템은 효율성 및 열 관리 기능을 결정합니다. 권선 재료는 모터의 구리 손실, 열 생성 및 동적 응답에 직접 영향을 미칩니다. 전기 전도성, 내열성 및 배선 구조는 성능에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 도체 재료 : 높은 - 순도 구리
시공 : 에나멜 둥근 구리 와이어 : 전통적인 솔루션, 낮은 - ~ medium - 전원 응용 프로그램에 적합합니다. Litz Stranded 와이어 : 높은 - 주파수 드라이브에 적합한 피부 효과를 줄입니다. 플랫 구리 와이어 : 슬롯 필 팩터를 개선하고, 열 소산을 향상시키고, 고전류 밀도 응용에 적합합니다. 절연 시스템 : 일반적으로 사용되는 것은 폴리이 미드 (PI), PPS 및 클래스 F 또는 H 절연 바니시입니다. 높은 - 온도 응용 프로그램에는 Aramid 용지 또는 복합 적층 테이프를 추가해야합니다.
