มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรมแรงบิดสูง: แรงบิดมาจากไหน

มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรมแรงบิดสูงไม่ใช่เครื่องจักรอีกคลาสหนึ่ง หากเป็นชุด stator และ rotor แบบเดียวกับมอเตอร์ BLDC ไร้เฟรมอื่นใด เพียงแต่ถูกขยายขนาดจนค่าแรงบิดที่เผยแพร่ใหญ่พอที่จะขับข้อต่อที่ทำงานได้จริง ไม่ใช่แค่ปลายนิ้ว สิ่งที่เปลี่ยนไปเมื่อขนาดไต่ขึ้นคือราคาที่ผูกกับค่านั้น: กระแสที่ไดรฟ์ต้องจ่าย ความร้อนที่กระแสนั้นทิ้งไว้ในขดลวด มวลที่ข้อต่อต้องเร่งในภายหลัง และเส้นผ่านศูนย์กลางที่โครงสร้างโดยรอบต้องรองรับ คู่มือนี้ไล่ตามห่วงโซ่นั้นผ่านบันทึกที่เผยแพร่ของหกในชุดที่ปัจจุบันอยู่ในหมวดหมู่มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรม ตั้งแต่ RO60 KV115 ที่ 248 g ถึง RO100 KV55 ที่ 710 g

คำตอบแบบรวบรัด

มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรมแรงบิดสูงถูกระบุด้วยค่าที่เผยแพร่สามค่าที่อ่านร่วมกัน ไม่ใช่ด้วยตัวเลขเดียว แรงบิดพิกัดคือค่าต่อเนื่องที่ข้อต่อคงไว้ได้โดยขดลวดไม่ถึงขีดจำกัดทางความร้อน แรงบิดสูงสุดคือการออกแรงช่วงสั้น ๆ ที่ไดรฟ์สั่งได้แต่ขดลวดรับไว้ต่อเนื่องไม่ได้ จากนั้นแรงบิดต่อหน่วยมวลสูงสุดที่เผยแพร่ของชุดเหล่านี้ก็แยกมันออกจากกันได้คมกว่าแรงบิดเพียงลำพัง โดยไล่จาก 9.3 Nm/kg บน RI80 V2.0 KV75 ถึง 16.9 Nm/kg บน RO100 KV55 ชุดทั้งหกในตารางเปรียบเทียบนี้ครอบคลุมแรงบิดพิกัด 0.8 Nm ถึง 4 Nm และแรงบิดสูงสุด 2.4 Nm ถึง 12 Nm ระหว่าง 248 g ถึง 710 g ด้วยกระแสพิกัดตั้งแต่ 7.1 A ถึง 20 A แรงบิดจึงมาพร้อมบิลค่ากระแส บิลค่าความร้อน และบิลค่ามวล และคำถามในทางปฏิบัติคือข้อต่อจ่ายบิลใดในสามใบนี้ได้

ความหมายของ "แรงบิดสูง" บนชุดไร้เฟรม

วลีนี้อธิบายตำแหน่งหนึ่งในพิสัยที่เผยแพร่ มากกว่าจะอธิบายเทคโนโลยี ทั่วทั้งหมวดหมู่นี้ แรงบิดพิกัดที่เผยแพร่ไล่จาก 0.024 Nm ถึง 4 Nm และชุดทั้งหกที่รวบรวมที่นี่อยู่ส่วนบนของพิสัยนั้น การอ่านมันให้ถูกต้องขึ้นอยู่กับการแยกค่าแรงบิดสองค่าออกจากกัน และการสังเกตว่าปริมาณที่สี่ - มวล - เคลื่อนที่อย่างเป็นอิสระจากทั้งสองค่า

แรงบิดพิกัดคือค่าที่ข้อต่อคงไว้ได้ทั้งวัน

แรงบิดพิกัดคือแรงบิดสูงสุดที่ผู้ผลิตเผยแพร่สำหรับการทำงานต่อเนื่อง บนสาย RO ผู้ผลิตระบุค่านี้โดยตรงว่าเป็นแรงบิดต่อเนื่อง: 0.8 Nm สำหรับ RO60 KV115, 1.3 Nm สำหรับ RO80 KV105 และ 4 Nm สำหรับ RO100 KV55 สาย RI เผยแพร่ปริมาณเดียวกันภายใต้หัวข้อแรงบิดพิกัด ที่ 0.94 Nm สำหรับ RI70 KV95, 1.45 Nm สำหรับ RI80 V2.0 KV75 และ 1.76 Nm สำหรับ RI100 KV105 ข้อต่อที่ยึดท่าทาง ต้านแรงโน้มถ่วง หรือแบกน้ำหนักที่คงอยู่ กำลังใช้แรงบิดพิกัด และความร้อนของขดลวดที่ตามมาก็ถูกสร้างขึ้นตราบเท่าที่ท่าทางนั้นยังถูกยึดไว้ นี่คือค่าที่กำหนดขนาดขดลวดและท้ายที่สุดคือตัวมอเตอร์

แรงบิดสูงสุดคือการออกแรงช่วงสั้น ไม่ใช่จุดทำงาน

แรงบิดสูงสุดคือสิ่งที่ชุดส่งได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ และอัตราส่วนระหว่างสองค่านี้คือคำเตือนที่ชัดเจนที่สุดในบันทึก RI80 V2.0 KV75 เผยแพร่ค่าแรงบิดพิกัด 1.45 Nm เทียบกับแรงบิดสูงสุด 4.1 Nm ซึ่งเป็นราว 2.8 เท่า RO100 KV55 เผยแพร่ค่าแรงบิดพิกัด 4 Nm เทียบกับแรงบิดสูงสุด 12 Nm ซึ่งเป็น 3 เท่า ข้อต่อที่ใช้ชีวิตการทำงานใกล้ค่าแรงบิดสูงสุดกำลังใช้ตัวเลขที่ขดลวดไม่ได้ถูกพิกัดให้รับไว้ต่อเนื่อง แรงบิดสูงสุดคือค่าที่เหมาะกับการตอบสนองต่อสเต็ป การรับแรงกระชาก หรือการยกชั่วขณะ ส่วนแรงบิดพิกัดคือค่าที่เหมาะกับทุกสิ่งที่เกิดขึ้นหลังสัญญาณชั่วขณะจางลง

ชุดสองชุดที่มีมวลใกล้กันอาจต่างกันทั้งขั้น

RO60 KV115 และ RI70 KV95 มีมวลใกล้กันที่ 248 g และ 270.4 g แต่เผยแพร่ค่าต่อเนื่องที่ต่างกัน 0.8 Nm และ 0.94 Nm จากการจัดวางที่ต่างกันและที่แรงดันบัสที่ต่างกัน แรงบิดต่อหน่วยมวลสูงสุดที่เผยแพร่ทำให้ประเด็นเดียวกันกระชับขึ้น: 9.68 Nm/kg สำหรับ RO60 KV115 เทียบกับ 9.91 Nm/kg สำหรับ RI70 KV95 และ 11.36 Nm/kg สำหรับ RO80 KV105 เทียบกับ 9.3 Nm/kg สำหรับ RI80 V2.0 KV75 มวลเพียงลำพังไม่ได้บ่งชี้ว่าชุดใดมีแรงบิดสูงกว่า และเส้นผ่านศูนย์กลางก็ไม่ได้บ่งชี้เช่นกัน ค่าที่บ่งชี้ได้คือค่าที่ผู้ผลิตเผยแพร่สำหรับขดลวดและภาระงาน

แรงบิดมาจากไหน

แรงบิดในมอเตอร์ BLDC แม่เหล็กถาวรเกิดขึ้นที่ช่องว่างอากาศระหว่างแม่เหล็กบน rotor กับกระแสในร่องของ stator ทุกสิ่งที่บันทึกเผยแพร่เกี่ยวกับมอเตอร์แรงบิดไร้เฟรมแรงบิดสูงเป็นผลมาจากปริมาณวัสดุแอกทีฟที่ผู้ผลิตวางไว้ที่ช่องว่างนั้น และจากการจัดเรียงขดลวด

แม่เหล็กและทองแดง ที่ถูกกำหนดขนาดด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง stator

แรงบิดที่มากขึ้นต้องใช้แม่เหล็กมากขึ้นและทองแดงมากขึ้นที่ออกแรง ณ รัศมีที่ใหญ่ขึ้น และรัศมีคือแขนโมเมนต์ในความสัมพันธ์ระหว่างแรงที่ช่องว่างอากาศกับแรงบิดที่แกน นั่นคือเหตุผลว่าทำไมชุดที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มนี้จึงกว้างที่สุดด้วย: RO100 KV55 เผยแพร่แรงบิดพิกัด 4 Nm จากเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 113.5 mm และ 710 g ขณะที่ RO60 KV115 เผยแพร่แรงบิดพิกัด 0.8 Nm จาก 73.8 mm และ 248 g สาย RI ทำตามกฎเดียวกันภายในรูปแบบของตัวเอง โดยไต่จากแรงบิดพิกัด 0.94 Nm ที่ 76 mm บน RI70 KV95 ถึงแรงบิดพิกัด 1.76 Nm ที่ 104 mm บน RI100 KV105 ชุดไร้เฟรมไม่มีเรือนที่จะทำให้เส้นผ่านศูนย์กลางนั้นพองขึ้น ซองที่เผยแพร่คือซองของ stator และ rotor ที่โครงสร้างต้องรองรับ

Kt ถูกเผยแพร่ และมันคือสัญญาณของชุดความเร็วต่ำ

ผู้ผลิตเผยแพร่ค่าคงที่แรงบิด Kt ในหน่วย Nm/A สำหรับชุดเหล่านี้แต่ละชุด: 0.130 สำหรับ RI70 KV95, 0.155 สำหรับ RI80 V2.0 KV75, 0.129 สำหรับ RI100 KV105, 0.094 สำหรับ RO60 KV115, 0.087 สำหรับ RO80 KV105 และ 0.2 สำหรับ RO100 KV55 Kt ระบุว่าชุดสร้างแรงบิดได้เท่าใดต่อหนึ่งแอมแปร์ของกระแสเฟส และเป็นตัวเลขที่มีประโยชน์ที่สุดเพียงค่าเดียวในการอ่านชุดแรงบิดสูง เพราะมันเปลี่ยนข้อกำหนดแรงบิดให้เป็นข้อกำหนดกระแสของไดรฟ์โดยตรง แนวโน้มทั่วทั้งกลุ่มก็คือแนวโน้มทั่วทั้งเทคโนโลยีเช่นกัน: ยิ่ง Kt ต่ำ ยิ่งต้องใช้กระแสมากขึ้นสำหรับแรงบิดที่กำหนด และยิ่งกระแสต่อเนื่องที่ไดรฟ์และขดลวดต้องทนได้สูงขึ้น มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรมแรงบิดสูงในแง่นี้คือเครื่องที่มี Kt สูงซึ่งถูกขอให้ทำงานที่กระแสที่ขดลวดรับไว้ได้

คู่ขั้วและสิ่งที่มันเปลี่ยนที่ความเร็วต่ำ

จำนวนคู่ขั้วถูกเผยแพร่สำหรับทุกชุดที่นี่: 8 บน RI80 V2.0 KV75, 14 บน RI70 KV95, RI100 KV105 และ RO60 KV115 และ 21 บน RO80 KV105 และ RO100 KV55 คู่ขั้วที่มากขึ้นหมายถึงรอบคอมมิวเทชันต่อการหมุนหนึ่งรอบมากขึ้นและแรงบิดที่นุ่มนวลขึ้นที่ความเร็วต่ำมาก ซึ่งเป็นสิ่งที่ข้อต่อที่คืบผ่านมุมเล็ก ๆ ภายใต้โหลดต้องการ มันยังเพิ่มความถี่ไฟฟ้าที่ไดรฟ์ต้องรองรับที่ความเร็วเชิงกลที่กำหนด ซึ่งกลายเป็นข้อจำกัดเฉพาะที่ปลายบนของพิสัยความเร็ว สำหรับงานที่ต้องการแรงบิดสูง ความนุ่มนวลที่ความเร็วต่ำมักเป็นสิ่งที่ถูกซื้อไป

ราคาด้านกระแสและความร้อนของแรงบิด

แรงบิดไม่ได้มาฟรีที่ขั้วต่อ ทุกนิวตันเมตรจ่ายด้วยกระแสเฟส และทุกแอมแปร์จ่ายด้วยความร้อนภายในขดลวด บันทึกที่เผยแพร่แสดงให้เห็นว่าสิ่งนั้นมีต้นทุนเท่าใดทั่วทั้งกลุ่มนี้

แรงดันบัสกำหนดความเร็ว ไม่ใช่แรงบิด

แรงดันบัสกำหนดว่าชุดหมุนได้เร็วแค่ไหนก่อนที่ back-EMF จะสูงขึ้นจนเท่ากับแรงดันจ่าย และสิ่งนั้นมองเห็นได้ในคอลัมน์ความเร็วที่เผยแพร่ ชุด RI ให้จุดทำงานสามจุดเพราะรับ 24 V, 36 V หรือ 48 V: RI80 V2.0 KV75 เผยแพร่ความเร็วพิกัด 1135, 1785 และ 2430 rpm และความเร็วไม่มีโหลด 1480, 2220 และ 2960 rpm ในบัสเหล่านั้น ชุด RO เผยแพร่จุดละหนึ่งจุดที่พิกัด 48 V ตั้งแต่ 3600 rpm บน RO80 KV105 ถึง 2000 rpm บน RO100 KV55 ส่วนแรงบิดนั้นถูกกำหนดด้วยกระแสและด้วย Kt ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมข้อต่อที่ต้องการแรงบิดมากขึ้นที่ความเร็วที่กำหนดจึงเป็นคำถามเรื่องขดลวดและกระแส มากกว่าคำถามเรื่องแรงดัน

การสูญเสียในทองแดงเพิ่มขึ้นตามกำลังสองของกระแส

ความร้อนที่เกิดขึ้นในขดลวดเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของกระแสที่ไหลผ่าน ดังนั้นชุดที่ถูกขอให้ส่งแรงบิดที่กระแสซึ่งมันไม่ได้ถูกพันขดลวดมารองรับจะร้อนเร็วเกินสัดส่วนอย่างมาก กระแสสูงสุดที่เผยแพร่ในกลุ่มนี้มีขนาดไม่น้อย: 21 A บน RI70 KV95, 27.6 A บน RI80 V2.0 KV75, 38.6 A บน RI100 KV105, 40 A บน RO60 KV115, 50 A บน RO80 KV105 และ 62 A บน RO100 KV55 ไม่มีค่าใดในนั้นที่เป็นค่าต่อเนื่อง มันคือการออกแรงช่วงสั้น ๆ และช่องว่างระหว่างกระแสพิกัด 7.1 A กับกระแสสูงสุด 21 A บน RI70 KV95 คือส่วนเผื่อทางความร้อนที่ขดลวดมี ไม่ใช่หน้าต่างการทำงาน

ค่าต่อเนื่องที่เผยแพร่ครอบคลุมอะไร

ค่าแรงบิดต่อเนื่องหรือแรงบิดพิกัดเป็นข้อความเชิงความร้อน และระบุเทียบกับอุณหภูมิสภาพแวดล้อมและเงื่อนไขการติดตั้งที่ระบุไว้ ชุด RI เผยแพร่อุณหภูมิสภาพแวดล้อมในการทำงาน -20 °C ถึง 50 °C และชุด RO เผยแพร่ช่วงเดียวกัน สิ่งที่บันทึกไม่ได้ระบุไว้คือความต้านทานทางความร้อนระหว่างขดลวดกับหน้าติดตั้ง ซึ่งเป็นปริมาณที่กำหนดว่าพิกัดจะยังเหลืออยู่เท่าใดเมื่อชุดถูกยึดด้วยสลักเกลียวเข้าในโครงสร้างที่นำความร้อนต่างจากแท่นยึดของผู้ผลิต นั่นเป็นคำถามสำหรับผู้ผลิต และเป็นคำถามแรกที่ควรถามเมื่อคาดว่าข้อต่อจะยึดแรงบิดสูงอย่างต่อเนื่องมากกว่าเป็นครั้งคราว

การกำหนดขนาด: ซอง รูเจาะ และมวล rotor

การเพิ่มแรงบิดเปลี่ยนปริมาณที่เผยแพร่อีกสามค่าพร้อมกัน และในชุดไร้เฟรม แต่ละค่าตกอยู่ที่ผู้ผสานรวมมากกว่าที่ผู้ผลิต

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกโตเร็วกว่าแรงบิดสูงสุด

ภายในกลุ่มนี้ เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเพิ่มจาก 73.8 mm บน RO60 KV115 ถึง 113.5 mm บน RO100 KV55 ซึ่งราว 1.54 เท่า ขณะที่แรงบิดสูงสุดที่เผยแพร่เพิ่มจาก 2.4 Nm ถึง 12 Nm ซึ่ง 5 เท่า การเปรียบเทียบนี้ไม่ใช่การแทนที่กันแบบชนิดต่อชนิดระหว่างการจัดวาง และสาย RI แสดงผลในอัตราที่ต่างออกไป โดยเคลื่อนจากแรงบิดสูงสุด 2.68 Nm ที่ 76 mm บน RI70 KV95 ถึงแรงบิดสูงสุด 4.95 Nm ที่ 104 mm บน RI100 KV105 การอ่านค่านี้ยังมีประโยชน์: การเพิ่มขึ้นหนึ่งขั้นของแรงบิดซื้อมาด้วยการเพิ่มขึ้นหนึ่งขั้นของเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นส่วนใหญ่ และโครงสร้างโดยรอบต้องหาที่ว่างนั้นให้ได้ ในกรณีที่ข้อต่อขยายตามแนวรัศมีไม่ได้ คันงัดทางเลือกที่เผยแพร่คือขดลวดและกระแส ไม่ใช่มอเตอร์ที่เล็กกว่าซึ่งมีแรงบิดเท่ากัน

รูเจาะกลวงและสายไฟไปที่ใด

ทุกชุดที่นี่ถูกสร้างขึ้นรอบแกนกลางกลวง และรูเจาะที่เผยแพร่เป็นข้อจำกัดในการออกแบบพอ ๆ กับเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก RI80 V2.0 KV75 เผยแพร่รูเจาะทะลุ 40.5 mm และ RI100 KV105 เผยแพร่ 45 mm ขณะที่ RI70 KV95 เผยแพร่เส้นผ่านศูนย์กลางเพลากลวง 38 mm รูเจาะขนาดนั้นให้ตัวนำสัญญาณและกำลัง เพลาขับ หรือตัวเรือนของชุดลดรอบแบบฮาร์มอนิกผ่านตรงกลางข้อต่อได้ การเลือกชุดจึงเป็นการเลือกเส้นทางเดินสายที่ต้องอยู่ในชุดประกอบที่เคลื่อนที่ตลอดอายุการใช้งานของเครื่องจักรด้วย และรูเจาะที่ใหญ่ขึ้นเป็นหนึ่งในไม่กี่วิธีที่จะซื้ออายุของชุดสายโดยไม่ต้องซื้อข้อต่อที่ใหญ่ขึ้น

มวล rotor คือมวลที่ข้อต่อต้องเคลื่อน

ชุดไร้เฟรมถูกเผยแพร่เป็นสองชิ้นส่วน และสาย RO บันทึกมวลของมันแยกกัน: rotor 105 g และ stator 143 g บน RO60 KV115, rotor 148 g และ stator 204 g บน RO80 KV105 และ rotor 324 g และ stator 356 g บน RO100 KV55 rotor คือครึ่งที่หมุน ดังนั้นมวลของมัน ไม่ใช่ผลรวม คือสิ่งที่ข้อต่อต้องเร่ง และคือสิ่งที่ความเฉื่อยของมันป้อนเข้าสู่วงควบคุมที่ไดรฟ์ต้องทำให้เสถียร ผู้ผลิตเผยแพร่ความเฉื่อยนั้นด้วย ที่ 1161 gcm² บน RO60 KV115, 2612 gcm² บน RO80 KV105 และ 8700 gcm² บน RO100 KV55 สำหรับข้อต่อที่ต้องกลับทิศอย่างรวดเร็ว rotor ที่เบากว่าที่แรงบิดเท่ากันมีค่ามากกว่าผลรวมที่เบากว่า

เส้นทางรับภาระเชิงกลและการผสานรวม

ชุดไร้เฟรมมาถึงโดยไม่มีชิ้นส่วนที่ปกติรับและส่งผ่านภาระ และในข้อต่อแรงบิดสูง ชิ้นส่วนเหล่านั้นคือที่ที่งานออกแบบตั้งอยู่

ตลับลูกปืนคือการตัดสินใจของผู้ผสานรวม

ไม่มีชุดใดในนี้ที่มีชุดตลับลูกปืนของตัวเอง stator ต้องถูกหนีบยึดเข้าในโครงสร้างที่นำความร้อนออกจากมันด้วย และ rotor ต้องถูกติดตั้งเข้ากับสิ่งที่หมุน โดยเลือกการจัดวางตลับลูกปืนให้เหมาะกับภาระตามแนวรัศมีและตามแนวแกนที่ข้อต่อจะเผชิญจริง ที่แรงบิดที่เผยแพร่ในกลุ่มนี้ ภาระเหล่านั้นไม่ใช่เรื่องบังเอิญอีกต่อไป และการเลือกตลับลูกปืน แรงอัดล่วงหน้าของมัน และความแข็งเกร็งของมันเองเป็นของเครื่องจักร ไม่ใช่ของมอเตอร์ ข้อกำหนดการติดตั้งที่เผยแพร่คือจุดเริ่มต้น: ชุด RO มาพร้อมสลักระบุตำแหน่งและชุดสกรูยึดในกล่องอุปกรณ์เสริม ที่ M4 บน RO80 KV105 และ M5 บน RO100 KV55

ภาระตามแนวรัศมีผ่านเข้าไปในข้อต่อ

เพราะชุดนี้ไม่มีเรือนและไม่มีเพลาของตัวเอง ภาระตามแนวรัศมีจากสายพาน เกียร์ หรือน้ำหนักบรรทุกที่เยื้องศูนย์จึงไม่ผ่านตัวมอเตอร์ มันผ่านตลับลูกปืนที่ผู้ผสานรวมจัดหาให้ และ rotor ของมอเตอร์เห็นเพียงแรงบิดที่ข้อต่อต้านไว้ นั่นเป็นหนึ่งในข้อดีของการจัดวางนี้ และยังเป็นข้อกำหนดต่อการออกแบบโดยรอบด้วย: โครงสร้างต้องทำให้ rotor และ stator อยู่ร่วมศูนย์ตลอดช่วงภาระทั้งหมด เพราะช่องว่างอากาศที่เผยแพร่เป็นระยะห่างขณะทำงาน ไม่ใช่ค่าความคลาดเคลื่อน ในกรณีที่ข้อต่อถูกขอให้แบกคนหรือแขนที่หนัก การโก่งตัวของโครงสร้างรองรับภายใต้ภาระกลายเป็นส่วนหนึ่งของเงื่อนไขการทำงานของมอเตอร์

การป้อนกลับขณะหยุดนิ่ง

ชุด RO ถูกเผยแพร่ว่ามาพร้อม Hall sensor และเซนเซอร์วัดอุณหภูมิ และชุด RI ถูกเผยแพร่ว่ามี Hall sensor เป็นตัวเลือก ข้อต่อที่ยึดตำแหน่งภายใต้โหลดต้องการข้อมูลตำแหน่งขณะที่มันไม่เคลื่อนที่ และนั่นคือจุดที่การประเมินแบบ sensorless เชื่อถือได้น้อยที่สุด การเลือกระหว่างชุดที่มีการป้อนกลับกับชุดที่ไม่มีจึงเป็นการตัดสินใจเกี่ยวกับสิ่งที่ไดรฟ์ต้องทำที่ความเร็วศูนย์ และบันทึกระบุไว้เป็นรายชุด: RO60 KV115 Standard, RO80 KV105 Standard และ RO100 KV55 Standard มีเซนเซอร์ทั้งสอง ขณะที่เวอร์ชัน Lite ของเฟรมเดียวกันถูกเผยแพร่โดยไม่มีเซนเซอร์เหล่านั้น

ปลายช่วงแรงบิดสูง

ตารางด้านล่างรวบรวมชุดทั้งหกที่อภิปรายในที่นี้ไว้บนคอลัมน์ที่กำหนดข้อต่อแรงบิดสูง ทุกค่าเป็นตัวเลขที่ผู้ผลิตเผยแพร่สำหรับชุดนั้น

แรงบิดพิกัด แรงบิดสูงสุด กระแสพิกัด ความเร็วพิกัด น้ำหนัก และเส้นผ่านศูนย์กลาง ตามที่ผู้ผลิต (CubeMars) เผยแพร่ เมื่อรายการความเร็วมีสามค่า ค่าเหล่านั้นคือจุดทำงานที่ 24 V, 36 V และ 48 V ตามลำดับนั้น ชุด RO เผยแพร่จุดเดียวที่พิกัด 48 V แรงบิดพิกัดคือค่าต่อเนื่อง และแรงบิดสูงสุดคือค่าที่ใช้ในช่วงสั้น ข้อมูลขดลวด ทางความร้อน และการติดตั้งของแต่ละชุดอยู่ในหน้าผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตของชุดนั้น

เมื่ออ่านไล่ลงตามคอลัมน์แรงบิดพิกัด กลุ่มนี้แบ่งออกเป็นสามคู่ สองชุดเผยแพร่ต่ำกว่า 1 Nm สองชุดเผยแพร่ระหว่าง 1.3 Nm ถึง 1.45 Nm และหนึ่งชุดเผยแพร่ 4 Nm ซึ่งเป็นสามเท่าของค่าที่ต่ำกว่ามัน ช่องว่างสุดท้ายนั้นคือประเด็นของตาราง: การก้าวจากแรงบิดพิกัด 1.76 Nm ไปเป็น 4 Nm ไม่ใช่การปรับปรุงการออกแบบเดิมให้ละเอียดขึ้น แต่เป็นข้อต่อต่างคลาส และคอลัมน์มวล เส้นผ่านศูนย์กลาง และกระแสก็เคลื่อนไปพร้อมกัน เมื่ออ่านขวางแทน คอลัมน์กระแสอธิบายว่าทำไมชุดที่ใหญ่ที่สุดจึงไม่ใช่ชุดที่แข็งแรงที่สุดเพียงอย่างเดียว RO100 KV55 ต้องการ 20 A อย่างต่อเนื่องเพื่อยึด 4 Nm ของมัน เทียบกับ 8.5 A ของ RO60 KV115 เพื่อยึด 0.8 Nm และไดรฟ์ที่กำหนดขนาดสำหรับชุดหนึ่งก็ไม่ได้กำหนดขนาดสำหรับอีกชุด

RI80 V2.0 KV75 และ RI100 KV105: คู่ inrunner

ชุด RI ที่ใหญ่ที่สุดสองชุดในกลุ่มนี้สร้างบนบัส 24 V, 36 V หรือ 48 V ทั้งคู่ และทั้งคู่เผยแพร่จุดทำงานสามจุดแทนที่จะเป็นหนึ่งจุด RI80 V2.0 KV75 เผยแพร่แรงบิดพิกัด 1.45 Nm และแรงบิดสูงสุด 4.1 Nm จาก 411 g และเส้นผ่านศูนย์กลาง 85 mm พร้อมรูเจาะทะลุ 40.5 mm และแรงบิดต่อหน่วยมวลสูงสุด 9.3 Nm/kg RI100 KV105 เผยแพร่แรงบิดพิกัด 1.76 Nm และแรงบิดสูงสุด 4.95 Nm จาก 500 g และ 104 mm พร้อมรูเจาะ 45 mm และอัตราส่วน 9.9 Nm/kg ระหว่างสองชุดนี้ มวลเพิ่มขึ้นราว 22 เปอร์เซ็นต์เพื่อแรงบิดพิกัดที่มากขึ้นราว 21 เปอร์เซ็นต์ และเส้นผ่านศูนย์กลางต้องโตจาก 85 mm เป็น 104 mm สำหรับการก้าวนั้น การเลือกระหว่างสองชุดนี้เป็นคำถามเรื่องว่าข้อต่อมีที่ว่างตามแนวรัศมีสำหรับเฟรมที่ใหญ่กว่าเพียงใดเป็นหลัก

RO80 KV105 และ RO100 KV55: คู่ outrunner

ชุด RO ที่ใหญ่ที่สุดสองชุดเผยแพร่จุดทำงานเดียวที่ 48 V และมาพร้อม Hall sensor และเซนเซอร์วัดอุณหภูมิเป็นมาตรฐาน RO80 KV105 เผยแพร่แรงบิดต่อเนื่อง 1.3 Nm และแรงบิดสูงสุด 4 Nm จาก 352 g และ 92.6 mm พร้อมแรงบิดค็อกกิง 24 N.mm และอัตราส่วน 11.36 Nm/kg RO100 KV55 เผยแพร่แรงบิดต่อเนื่อง 4 Nm และแรงบิดสูงสุด 12 Nm จาก 710 g และ 113.5 mm พร้อมแรงบิดค็อกกิง 55 N.mm และอัตราส่วน 16.9 Nm/kg ซึ่งสูงที่สุดในกลุ่มนี้ RO100 KV55 เป็นชุดที่ไปถึงยอดบนสุดของพิสัยพิกัดที่เผยแพร่สำหรับหมวดหมู่นี้ และค่า 16.9 Nm/kg ของมันบันทึกว่ามันทำเช่นนั้นด้วยมวลต่อนิวตันเมตรที่น้อยกว่าชุดอื่นใดที่นี่

RI70 KV95 และ RO60 KV115: ขั้นที่ต่ำกว่า

RI70 KV95 เผยแพร่แรงบิดพิกัด 0.94 Nm และแรงบิดสูงสุด 2.68 Nm จาก 270.4 g และ 76 mm พร้อมเพลากลวง 38 mm และอัตราส่วน 9.91 Nm/kg RO60 KV115 เผยแพร่แรงบิดต่อเนื่อง 0.8 Nm และแรงบิดสูงสุด 2.4 Nm จาก 248 g และ 73.8 mm พร้อมแรงบิดค็อกกิง 15 N.mm และอัตราส่วน 9.68 Nm/kg ทั้งคู่อยู่ใกล้ 1 Nm ต่อเนื่อง และทั้งคู่เป็นจุดเริ่มต้นตามธรรมชาติสำหรับข้อต่อที่ต้องแบกภาระงานโดยไม่มีมวลและเส้นผ่านศูนย์กลางของเฟรมที่ใหญ่ที่สุด ทั้งคู่ยังต่างกันในด้านพฤติกรรมของบัส: RI70 KV95 รับ 24 V ถึง 48 V ขณะที่ RO60 KV115 เผยแพร่ที่ 48 V

การจับคู่แรงบิดกับภาระงานของข้อต่อ

ค่าที่เผยแพร่จะกลายเป็นการตัดสินใจได้ก็ต่อเมื่อเขียนภาระงานของข้อต่อเองลงไปก่อน ปริมาณสามค่าตามลำดับนี้ทำงานส่วนใหญ่

เริ่มจากท่ายึดกรณีเลวร้าย ไม่ใช่การเดินปกติ

ค่าที่กำหนดขนาดชุดคือแรงบิดที่มากที่สุดที่ข้อต่อต้องยึดหรือเคลื่อนซ้ำ ๆ พร้อมกับระยะเวลาที่มันถูกยึด ข้อต่อที่รองรับโหลดสถิต ต้านแรงโน้มถ่วงบนแขนที่ยกขึ้น หรือยึดตำแหน่งต้านสปริง กำลังใช้แรงบิดต่อเนื่องตลอดระยะเวลาทั้งหมด และคอลัมน์พิกัดคือคอลัมน์ที่ต้องอ่าน คอลัมน์แรงบิดสูงสุดเข้ามาเกี่ยวข้องเฉพาะกับสัญญาณชั่วขณะ: การเร่ง การรับโหลด หรือคำสั่งแบบสเต็ป การเขียนสองค่าลงไปแยกกัน โดยมีระยะเวลากำกับแต่ละค่า คือสิ่งที่เปลี่ยนพิกัดที่เผยแพร่ให้เป็นข้อกำหนด มากกว่าการเปรียบเทียบ

จากนั้นคือความเร็วที่แรงบิดนั้น

แรงบิดและความเร็วไม่ได้เป็นอิสระต่อกัน และบันทึกที่เผยแพร่ถูกจัดวางรอบความจริงข้อนี้ ชุด RI เผยแพร่ความเร็วพิกัดและความเร็วไม่มีโหลดสำหรับบัสทั้งสาม โดยจากความเร็วพิกัด 1135 rpm ที่ 24 V ถึงความเร็วพิกัด 2430 rpm ที่ 48 V บน RI80 V2.0 KV75 และชุด RO เผยแพร่คู่ละหนึ่งคู่ที่ 48 V ข้อต่อที่ต้องการแรงบิดทำงานที่ความเร็วสูงขึ้นกำลังขอให้ชุดทำงานไกลขึ้นไปตามพิสัยความเร็ว ซึ่งแรงบิดที่มีอยู่เริ่มลดลงจากค่าสูงสุดแล้ว การกำหนดความเร็วที่ต้องการ ณ แรงบิดที่ต้องการ แทนที่จะเป็นค่าสูงสุดของแต่ละค่า คือสิ่งที่ทำให้การเลือกซื่อสัตย์

จากนั้นคือรอบการทำงานทางความร้อน

ขั้นตอนสุดท้ายเป็นขั้นที่บันทึกตอบได้ไม่ครบถ้วนที่สุด พิกัดต่อเนื่องถูกเผยแพร่เทียบกับอุณหภูมิสภาพแวดล้อมและเงื่อนไขการติดตั้งที่ระบุไว้ และข้อต่อที่ยึดแรงบิดสูงเป็นสัดส่วนมากของรอบการทำงานจะอยู่ใกล้ขีดจำกัดทางความร้อนมากกว่าข้อต่อที่ใช้เวลาส่วนใหญ่หยุดนิ่ง แรงบิดค็อกกิงและกระแสพิกัดที่เผยแพร่เป็นค่าประมาณที่มีประโยชน์ว่าขดลวดจะสร้างความร้อนเท่าใดที่ภาระงานหนึ่ง ๆ แต่ความต้านทานทางความร้อนระหว่างขดลวดกับหน้าติดตั้งคือปริมาณที่กำหนดผลลัพธ์ และมันไม่ได้อยู่ในบันทึก นั่นคือค่าตัวเลขแรกที่ควรขอจากผู้ผลิตก่อนตัดสินใจให้ข้อต่อแรงบิดสูงทำงานต่อเนื่อง

รายการตรวจสอบการเลือก

ซองเชิงกล

• เขียนแรงบิดต่อเนื่องที่ต้องการและแรงบิดสูงสุดที่ต้องการแยกกัน โดยมีระยะเวลากำกับแต่ละค่า
• ตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความยาวที่เผยแพร่เทียบกับพื้นที่ที่ข้อต่อมีจริง ก่อนดูมวล
• ตรวจสอบรูเจาะทะลุที่เผยแพร่เทียบกับตัวนำ เพลา หรือชุดลดรอบที่ต้องผ่านมัน
• บันทึกมวลและความเฉื่อยของ rotor ที่เผยแพร่ ไม่ใช่แค่ผลรวม หากข้อต่อต้องกลับทิศอย่างรวดเร็ว

งบประมาณทางไฟฟ้า

• แปลงข้อกำหนดแรงบิดให้เป็นข้อกำหนดกระแสด้วย Kt ที่เผยแพร่ของชุดที่กำลังพิจารณา
• เปรียบเทียบกระแสนั้นกับกระแสพิกัดที่เผยแพร่ ไม่ใช่กระแสสูงสุด
• กำหนดแรงดันบัสจากความเร็วที่ต้องการ ณ แรงบิดที่ต้องการ โดยใช้คอลัมน์ความเร็วที่เผยแพร่
• ยืนยันพิกัดต่อเนื่องเทียบกับรอบการทำงานของข้อต่อ และขอค่าความต้านทานทางความร้อนที่บันทึกไม่ระบุจากผู้ผลิต

การผสานรวมและการป้อนกลับ

• ตัดสินใจว่าชุดมาพร้อม Hall sensor หรือไม่มี และไดรฟ์ต้องการอะไรที่ความเร็วศูนย์
• กำหนดขนาดการจัดวางตลับลูกปืนให้เหมาะกับภาระที่ข้อต่อจะเผชิญ เนื่องจากชุดไม่ได้มาพร้อมตลับลูกปืน
• วางแผนเส้นทางความร้อนจาก stator เข้าสู่โครงสร้าง เพราะการติดตั้งคือส่วนต่อประสานทางความร้อน
• ยืนยันข้อกำหนดการติดตั้งและตัวยึดที่เผยแพร่สำหรับเฟรมเฉพาะที่กำลังพิจารณา

คำถามที่พบบ่อย

แหล่งข้อมูลอย่างเป็นทางการ

CubeMars จัดทำเอกสารของช่วงไร้เฟรมบนเว็บไซต์ของตัวเอง และแต่ละชุดในตารางเปรียบเทียบนี้มีหน้าอย่างเป็นทางการที่บรรจุสเปกฉบับเต็ม ข้อมูลขดลวด และแบบแปลนการติดตั้ง ช่วงผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต เป็นจุดเริ่มต้น และปลายสุดสองด้านของการเปรียบเทียบนี้มีเอกสารแยกกัน - RO60 KV115 ที่ปลายเบา และ RO100 KV55 ที่ปลายหนัก เอกสารผลิตภัณฑ์ในหมวดหมู่ต่าง ๆ ของแพลตฟอร์มถูกรวบรวมไว้ที่แหล่งข้อมูล ผู้ผลิตยังคงเป็นแหล่งอ้างอิงหลักสำหรับตัวเลือกขดลวด พิกัดทางความร้อน และคำถามเรื่องรูเจาะแบบกำหนดเอง ส่วน ToBMS ดูแลชั้นการค้นพบและการเปรียบเทียบ และทุกตัวเลขที่ใช้ในคู่มือนี้เป็นค่าที่เผยแพร่ซึ่งเก็บบันทึกไว้ในข้อมูลผลิตภัณฑ์ของแพลตฟอร์ม

ขั้นตอนถัดไป

คู่มือที่ใกล้เคียงที่สุดกับคู่มือนี้คือ มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรม: การเลือกชุด stator และ rotor สำหรับข้อต่อหุ่นยนต์ ซึ่งอ่านชุดไร้เฟรมจากข้างในออกมา - stator, rotor, การจัดวางสองแบบ และสิ่งที่แต่ละคอลัมน์สเปกรับประกัน มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรม: เปรียบเทียบ 12 รุ่น จากระดับเริ่มต้นถึงระดับสมรรถนะสูง วางช่วงทั้งหมดเทียบเคียงกันตามแถบสมรรถนะ และ มอเตอร์ BLDC สำหรับโครงกระดูกภายนอก: มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรม vs แอคชูเอเตอร์แบบผสานรวม หยิบประเด็นการเลือกระหว่างชุดเปล่ากับโมดูลที่ประกอบสำเร็จสำหรับข้อต่อแบบสวมใส่ คู่มือนี้วางอยู่ระหว่างสองคู่มือนั้น ตามค่าแรงบิดจากขดลวดไปถึงข้อต่อ

หากต้องการคัดรายการสั้นมากกว่าค้นคว้า ให้เริ่มจากหมวดหมู่มอเตอร์แรงบิดไร้เฟรมทั้งหมด กรองผู้สมัครตามแรงบิด แรงดัน และมวลในการเลือก แล้ววางเทียบกันในเปรียบเทียบผลิตภัณฑ์ ในกรณีที่ข้อต่อควรมาถึงในรูปโมดูลปิดผนึกที่จับคู่ชุดลดรอบและไดรฟ์ไว้แล้ว หมวดหมู่แอคชูเอเตอร์หุ่นยนต์คือจุดหมายถัดไปตามธรรมชาติ