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率馬達(dá)高速化與精密化的發(fā)展

來源:杭州維特科技有限公司   2009年05月20日 11:36  
 馬達(dá)為各種機(jī)械的動(dòng)力源,是各種機(jī)構(gòu)動(dòng)作傳動(dòng)*的一環(huán),馬達(dá)可說是機(jī)械的心臟,隨著產(chǎn)業(yè)分工細(xì)密化、機(jī)械精密化及效率化,業(yè)者研制符合自動(dòng)化、高速化、精密化等率馬達(dá),成為國(guó)內(nèi)馬達(dá)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)銷方向。目前產(chǎn)業(yè)界普遍使用的馬達(dá)約可分為:直流馬達(dá)及交流馬達(dá),因各產(chǎn)業(yè)機(jī)具設(shè)備的適用性不同,所采用的馬達(dá)傳動(dòng)也不同,配合“適性適用”的各種馬達(dá)傳動(dòng),不僅延長(zhǎng)機(jī)器的使用年限,并發(fā)揮zui大的傳動(dòng)效能。
  國(guó)產(chǎn)馬達(dá)發(fā)展已超過50年,馬達(dá)是各種自動(dòng)化機(jī)械及家電用品重要的傳動(dòng)源,多年來隨著自動(dòng)化工業(yè)及精密設(shè)備的發(fā)展,業(yè)者不斷推陳出新,國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)面臨轉(zhuǎn)型,各種AC及DC交、直流馬達(dá)已進(jìn)入高度競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng),因產(chǎn)品日益多樣化、自動(dòng)化、高速化、精密化及率化,除泛用型馬達(dá)外,發(fā)展型、伺服馬達(dá)與向量控制型馬達(dá)即線性馬達(dá)己成為近年的主要趨勢(shì)。
  早期國(guó)產(chǎn)馬達(dá)制造廠除東元、大同等幾家大廠外,均屬中小企業(yè),同業(yè)間少有整合、垂直分工與交流,因此,在硅鋼片的材質(zhì)及槽型等各不相同,后來為提高顧客使用的便利性,逐漸有業(yè)者制定較完整的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),便于生產(chǎn)遵循。
  馬達(dá)在應(yīng)用上,交流馬達(dá)可分為三相交流馬達(dá)及單相交流馬達(dá),無論三相或單相交流馬達(dá)對(duì)電源頻率有的依存性,以四極交流馬達(dá)為例,無論馬力多少,其zui高速度約為1,360RPM左右,而只是馬力大的扭力大、馬力小的扭力低的差別而已。
  直流無刷馬達(dá)效用高
  其中,直流無刷馬達(dá)是結(jié)合直流馬達(dá)率及易控制性,并舍棄碳刷與整流子傳統(tǒng)作法,采用*的磁感應(yīng)組件(HALL-SENSOR)與場(chǎng)效晶體管(MOS-FET)來代替碳刷與整流器,因而具備高電源利用率、低噪音、高轉(zhuǎn)速、扭力及使用年限和交流馬達(dá)一樣具有半*性年限的優(yōu)點(diǎn),無刷馬達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用,包括各種工業(yè)用、汽車空調(diào)及自動(dòng)門機(jī)等。
  直流無刷馬達(dá)是結(jié)合直流馬達(dá)率及易控制性,并舍棄碳刷與整流子傳統(tǒng)作法,采用*磁感應(yīng)組件(HALL-SENSOR)與場(chǎng)效晶體管(MOS-FET)來代替碳刷與整流器,因而具備高電源利用率、低噪音、高轉(zhuǎn)速、扭力及使用年限和交流馬達(dá)一樣具有半*性年限的優(yōu)點(diǎn),無刷馬達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用,包括各種工業(yè)用、汽車空調(diào)及自動(dòng)門機(jī)等。
  直流馬達(dá)之率(理論值90%以上),其轉(zhuǎn)速容易控制(改變電樞電壓即可改變轉(zhuǎn)速),國(guó)內(nèi)早期產(chǎn)業(yè)界均大量采用,不過其動(dòng)子的勵(lì)磁線圈電流須由正、負(fù)電極石墨(碳刷)經(jīng)整流片導(dǎo)入,因而,馬達(dá)在運(yùn)轉(zhuǎn)中碳刷整流片處于摩擦狀態(tài),時(shí)間一久碳刷被磨耗殆盡,該馬達(dá)不能再運(yùn)轉(zhuǎn)。
  線性馬達(dá)應(yīng)用更普遍
  隨著線性工具機(jī)特色發(fā)展,為滿足未來高速、高切削工具機(jī)及高精密產(chǎn)業(yè)需求,線性馬達(dá)具備高位移速度、定位精度、提高控制頻寬、降低回轉(zhuǎn)噪音等特性,更容易達(dá)到高精度的加工要求,線性馬達(dá)的應(yīng)用將更普遍與重要。
  線性馬達(dá)中的馬達(dá)本體、本體與基座、本體與位置傳感器之結(jié)構(gòu)剛性皆具重要性,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意所有機(jī)械原件皆有較高之剛性與阻尼,且移動(dòng)部分與固定部分之重量比例要越小越好。但線性馬達(dá)的應(yīng)用應(yīng)有整體考量,不似一般組件只是單純使用而已,必須搭配整機(jī)的設(shè)計(jì),否則無法發(fā)揮線性馬達(dá)特性。
  如變頻馬達(dá)即以能穩(wěn)定控制速度與同步連動(dòng)達(dá)到控制效果,在要求中心卷取、比例連動(dòng)、張力控制等機(jī)械特性的塑料機(jī)、印刷機(jī)、染整設(shè)備及伸線機(jī)上已被廣泛采用。此外,針對(duì)氣體及易燃物產(chǎn)業(yè)的防氣爆、塵爆馬達(dá),在業(yè)者研發(fā)下也有不錯(cuò)的成果。
  無碳刷馬達(dá)漸受重視
  在馬達(dá)控制系統(tǒng)部份,在90年代以前,直流控制是主流,但過去無碳刷馬達(dá)未普及之前,直流碳刷馬達(dá)在換向片會(huì)產(chǎn)生火花等維護(hù)上的問題,因而使得維護(hù)成本相對(duì)較低,無碳刷馬達(dá)并不亞于直流控制的交流控制系統(tǒng),自90年代起已漸受市場(chǎng)重用。
  雖然市場(chǎng)不斷變化,但傳統(tǒng)泛用型馬達(dá)仍是大廠的天下,再投入的中小型業(yè)者若無法建立自有特色,要在市場(chǎng)上脫穎而出并不容易,這也是國(guó)內(nèi)馬達(dá)業(yè)者積極投入型馬達(dá)、無碳刷馬達(dá)、氣動(dòng)馬達(dá)、伺服馬達(dá)及線性馬達(dá)研發(fā)的主因,業(yè)者為確保競(jìng)爭(zhēng)力、持續(xù)研發(fā)以建立核心技術(shù),如永元、協(xié)興、富田、明椿、晟昌、五翰、尚義、彰毅及通又順等數(shù)十家專業(yè)馬達(dá)制造廠,在各產(chǎn)業(yè)馬達(dá)均有很好的成績(jī)。
  另一方面,產(chǎn)業(yè)界機(jī)電整合的趨勢(shì),使得能取代簡(jiǎn)易伺服系統(tǒng)的向量控制馬達(dá)變成發(fā)展重點(diǎn),一旦向量控制用馬達(dá)量產(chǎn)并商品化,將可提供機(jī)電整合系統(tǒng)從控制系統(tǒng)著手的有利條件,有助于節(jié)省時(shí)間、提率及提升產(chǎn)品功能與精度,增加國(guó)產(chǎn)機(jī)械的附加價(jià)值,也有助推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

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