高性能电机设计

为什么可以设计更高的性能工业的汽车和驾驶今天?答案似乎是更好的设计软件以平均每年一次的速度不断改进。现在可以设计非常复杂的东西了工业的提高扭矩、功率、效率和功率因数的电机。这在10年前要困难得多。

软件的复杂性有显着地改善工业电机设计年代驱动和控制设计年代．

工业运动创新，四个地区

四区域汽车的创新跟随。

1. 的永久磁铁（下午）电动机仍然是一个喜欢的，假设应用程序可以生活的高成本稀土磁铁。
2. T他年代过渡r洗礼电机很重要由于驱动器和控制拓扑中的改进。两个欧洲的自动化公司，西门子和ABB，开始设计60 Hz版本，但我们可能有一个几年之后，整个产品线才会面世。
3. 切换r洗礼（SR）电机技术是紧密的第三。为自定义应用要求他们可以超过s过渡r洗礼在功能．
4. T他我ndiftage.米Otor下降到第四位在创新规模上，主要是因为它我它有巨大的工具保护和制造业各种电机供应商已经支付了投资。由于投资资产和市场份额，Motor- - - - - -推动公司建设的要求国家电气制造商协会（NEMA）似乎似乎采用了”我外:它没有坏，不要修理它“工业电机设计与创新方法。看起来很糟糕任何将会改变只要当他们被迫的时候市场要求提高性能。

其他（1-3）将需要更多的工具投资和更高的生产率，以便以低于当前成本达到更多应用。

年代OME工业运动创新强调跟随。

老米otors.， 一种涂抹

而其他类型的电机可以使用一个逆变器（变频驱动），SR电机必须具有完全独立的驱动器。该电机往往是定制的，因为用户需要一个完整的电动驱动系统。它专用于应用程序或一组应用程序。它通常在互联网上找不到，直到申请进入生产。

SR驱动器在美国．K.，我们的一部分米otors和Nidec Corp.。，是A.切换不情愿- - - - - -电机可以提供非常高的性能，与AC矢量电机相比，多达10％的效率增加．

Linear Labs描述了使用其SR电机直接使用- - - - - -开车电动汽车应用。它描述了一个内部汽车驱动器设计两到四个电机可以创造一个竞争对手一个集中式电动驱动电机。线性实验室电机在旋转和线性方式操作，公司声称有能力做两倍的扭矩和功率的任何现有的电机到目前为止。

该设计有一些主要的优点，包括重量轻，范围更好和更少的维护．功率因数是一个坏处在这个设计中，并且是通常关于10％降低。

同步不情愿工业电机

最近的一个新版本是永磁辅助同步磁阻(PMaSyRN)电动机， 和铁氧体磁铁添加到转子结构上，从而提高扭矩，功率和功率因数。

另一个应用程序那电动机- - - - - -开酒店ovator年代是目标是全电机。

劳斯莱斯已经注意到了德研制生产的更好的液体燃料来跟上预期进步电动马达。西门子，确定为电机供应商对于这个应用程序，没有引用了一个网站用用于小型飞机的电机驱动技术高的- - - - - -速度高- - - - - -电源螺旋桨电机驱动器。

劳斯莱斯引擎还需要年代用于商用飞机的涡轮发动机。有可能建立小型电动飞机电动机- - - - - -驾驶，和商业涡轮机-电的引擎似乎有可能在十年内实现。

T他同步磁阻电机在较低的载荷（50％）th上更好一个n归纳汽车和PM电机．

年代过渡磁阻电动机年代研究一个更广泛的速度范围。

高性能电机可以是混合设计。T他高兴年代t性能torque密度电机迄今为止似乎是的梅赛德斯奔驰I3牵引电机．的转子结构是结合表面A.nD埋葬磁铁在一个复杂的模式。

其他我nnovative工业电机产品

一种创新工业的抽样用于工程师数据库的新产品的电机产品数据库年代．更多信息请访问www.globalelove.com/npe.．

Baldor-Reliance EC钛合金电机型电机和机械公司：EC钛电机是一款高效的集成电机驱动器，将同步磁阻和永磁技术用于可持续的无线连接解决方​​案，可改善客户底线。它具有IE5效率，并且在满载和部分负载条件下高效，部分负载和速度高达16％的效率。集成产品可节省控制面板空间，并通过将驱动器放在工业电机的顶部或相对的驱动端上，降低布线成本。它具有多种选项的调谐和控制灵活性，包括有线键盘和PC工具，可轻松调试和调整以及蓝牙通信，以便于配置和ABB能力连接进行健康监控。可靠且低噪声具有非常低的启动电流，较少的齿槽减少了驱动负荷的机械应力。

比较注意事项:如果绘制一个扭矩与速度的曲线就职电机及同步磁阻电机(SynR)，以相同的马力水平SynR电机立即发展更多扭矩比它就职伙伴。这是由于内部电机损耗和同步操作。通过10％的负载点对电机的扭矩 - 速度绘图，更大的扭矩导致更多的输出功率（TXN.）和效率（POUT / PIN）。的SynR电动机保持了这一优势，直到75％的电动机负载变得相等。的SynR电机也能够达到更高的即效率水平。

powerplus.步进电机fROM MOONS的行业年代观察一个年代h本-torquedirectrePlacement.f或Nema 23,24和34f拉梅米来自Applied Motion的马达：powerplus.来自Moons'行业的混合步进电机通过在电动机的整个速度范围内提供25％至40％的扭矩来消除调整电机的麻风机。具有与标准NEMA 23,24和34步进工业电机相同的物理尺寸，可以将电机丢弃到位以最大限度地降低升级成本，同时提高性能。

ATO 400.W oc Inc的无刷直流电动机带控制器/ BLDC电机套件：高品质无刷直流（BLDC）电机套件包括带400 W电源的24-V无刷直流电动机，3，000 rpm高速，1.3nm保持扭矩和电动汽车应用的高效率电机控制器。尺寸小，减少率高，旋转速度低，扭矩高，噪音少，它们广泛用于无人机，医疗设备，工业设备，电动工具和迷你家用电器。

无刷直流电机控制器提供:

1. 故障检测与保护。通过LED闪烁代码进行故障识别。
2. 电池电压实时监控。当电池电压过高或过低时，它将停止工作。
3. 内置电流检测和过电流保护。
4. 5-V传感器电源支持。
5. 12v刹车信号输入可配置。
6. 3相馆位置传感器输入，开路收集器输出和控制器提供上拉电阻。

优质效率，铸铁三相交流电机来自自动化程度:电机符合2007年的能源独立性和安全法案的要求。MTCP2系列有低成本的进入提供对投资的更快回报并可在1，200年,1，800年,3，600 rpm。他们有全封闭风扇冷却(TEFC)外壳，并设计为NEMA tc框架(c面)和t形框架电机(c面套件可用于30马力以上的电机)。NSK/NTN/SKF品牌优质球(1-75马力)或滚子轴承(100-300马力)，10马力及以下免维护轴承。它们在驱动端和相反的驱动端有v形环轴密封，电可逆和F级绕组绝缘。服务系数为1.25 (1来200 HP），1.15（250来300 HP），1.0配交流电源（全部）。他们符合或超过优质效率标准，是I级，DIV。2用于危险位置使用。

高扭矩电机来自Baumueller-Nuermont.cor。：扭矩高达80,000 nm，DST范围符合直接驱动技术的最高要求，非常平滑- - - - - -在低速下运行特性和高扭矩。通过具有低噪声的宽速/负载范围保持能效。它在不锈钢设计中具有水冷却和光滑的外壳表面 - 易于保持清洁。永磁场高扭矩电机包括IP54保护，适用于复杂的直接驱动工业电机技术。

来自ETM电动扭矩机的直接驱动电机：这些应用在所有速度包括非常高的速度，但特别有用1000 rpm。对于这个范围内需要高连续扭矩的任何应用，这是提供的最低总成本，最小尺寸和重量，最佳效率，可靠性最高。由于我们超高的连续扭矩和广泛的操作性能窗口，ETM的技术是消除的年代需要齿轮箱一个驱动系统并减少数量电机和变速箱组合用于A.生产线。米电机提供连续扭矩从5到200牛米(40来1，800磅- - - - - -在)。然而，电机大小是可伸缩的，为适当的应用程序．

来自H2W Technologies Inc的线性感应电机：LMAA-04-01线性感应电机可以产生10.6磅[47 n]在15％的占空比下。它设计用于高速运行，也可以在摊位（零速度）下操作以产生静止推力。典型应用包括传送系统，行李处理，个人快速运输系统，主题公园骑行和主动线性制动系统。

用于高扭矩的扁平电机maxon ：EC 90扁平的直径为90米 米 并有两个版本，具有160或260 W的电源。 在260W版本中，电机可提供高达1nm的连续扭矩，这使其成为所有驱动器中最强大的， 没有齿轮。可能的应用包括轮驱动器，物流系统和泵。 与一个 编码器,这无刷 直流 电机是理想的定位运动控制任务。

来自Nippon Pulse America Inc的线性轴电机。：L250SS线性轴电机是25毫米直径的线性伺服电机，单绕组和一个小煤炭， 只是30.- - - - - -毫米长，并且具有比竞争对手的电机更高的力量。它的最大可用行程达到了超过2米在长度。马达可在25个- - - - - -,32岁- - - - - -和35- - - - - -Mm轴直径大小，并与单，双，三和四倍绕线选项。The L250SSS和SS系列中的其他电机是生命科学和工业电机应用的理想选择，在这些应用中多个强制器需要沿着旅行一个轴。

无刷伺服电机来自orbex.集团：这些无刷伺服电机结合了高扭矩，低惯性和各种可定制选项，以提高动态伺服驱动应用中的效率。提供一系列框架尺寸（60来176毫米），ndfeb.基于无刷伺服电机包括增量编码器，用于定位反馈和电动换向电机效率，最大限度地减少维护要求和增加吞吐量。可定制的绕组使其易于满足工业电机应用技术要求。集成齿轮减速机减少了封装尺寸和较低总成本。其他可定制功能可用。电机提供光滑，低齿槽运动和IP65级保护，可用于苛刻的工业或户外环境。典型应用包括通信，安全和AGV，防御，包装，机器人和其他。

PMX系列步进电机来自Kollmorgen：的步进电机是重新设计了多功能性，易用性和成本效益。它们在小包装中提供高扭矩，并具有各种标准尺寸，结构，绕组和选项。的高性能，无刷，免维护的步进电机提供非常精确的，极其经济高效的运动控制。这些混合式步进电机本质上移动小，非常精确，0.9或1.8- - - - - -程度增量（400或200步/革命）。新增功能包括cUSTOM引线，轴和连接器。电机框架尺寸包括N教育津贴08,11，14.，17,23和34。

ultemax.来自Regal Beloit America Inc的轴向PM电机．：该永磁电机是一种连续负荷轴向电机。模型是3.到5.生命值（187xW），7.5来10.生命值（186xW）和15生命值(206 xw)。他们有三相/460 V/60 Hz集成DPT控制可变转矩负载．T他3.- - - - - -5生命值电机设计可扩展到230 V，三相/ 60hz的应用。该电机提供了一种新的方式来看待HVAC和其他热空气移动系统的设计瘦5.5- - - - - -英寸的宽度．W.八个不到传统径向电机重量的一半。它更紧凑和有一个可安装的马达。它旨在与增压室的风扇一起使用，速度范围为500至5,200rpm.．在这种应用中，气箱风扇轮直接安装到电机转子毂(相对于传统的径向电机的轴，皮带)和滑块包装）。这消除了对附加设备的需求，其相关维护和效率降低的潜力。此外，工业电机的型材已针对空气运动进行了优化，允许在更高的温度下操作更高的可靠性。

艾伦布拉德利Kinetix罗克韦尔自动化的VPC伺服电机： 这些Kinetix伺服电机提供光滑，集成的运动控制以太网/ IP网络。KinetixVPC连续工作伺服电机经过优化以运行Kinetix5700伺服驱动器，提供连续的电源和扭矩适用于工业电机应用．KinetixVPL低惯性伺服电机和KinetixVPF食品级伺服电机运行Kinetix5500和5700伺服驱动器提供高动态性能。

限制角度扭矩(LAT)电机Sensata：BEI Kimco型号LAT22-18是用于电动阀控制。The低成本，直接驱动马达可以集成到阀组件中，用于恒温控制，以及燃料计量，进气门关闭，燃料关闭或空气开始控制应用。测量只需2.2-在．直径1.8-在．长度，电机功能n封装线圈组件可承受应用的苛刻化学环境。线圈组件包括螺纹安装孔，可容易地安装到阀组件中。通过将永磁体直接连接到蝶形阀轴来实现所需的尺寸和重量要求。电机设计的钥匙是扭矩能力超过90℃的偏移角度为90度，工作温度范围从环境温度到257°F（125°C）和紧凑的尺寸。直接的- - - - - -驱动电机消除齿轮箱或其他可以破坏和磨损的机械连接，提供更高的可靠性和更少的维护。LATs是单相的所以是易于控制和安装适用于各种工业电机应用．

SIMOTICS.MV449.abovenema.西门子工业公司的马达。：西门子MV449以上- - - - - -NEMA电机在B级温升时具有行业领先的350马力，在F级温升时具有400马力。与市场上的其他车架相比，该电机的功率增加了14%以上，与之前提供的500相比，也小了49%框架．更小的空间意味着更好的工厂布局利用率。与这种尺寸的典型电机相比，这平均增加0.4%的效率。能够提供高达1.5%的效率，让用户节省更多的能源，减少碳足迹，实现更大的投资回报(ROI)。

丹琼斯是总统，incremotion.伙伴关系， 和Mark T. Hoske.是内容管理者，控制工程，CFE媒体，mhoske@cfemedia.com，技术读数弗兰克J. Bartos.，控制工程执行编辑,退休了。

关键词：High-performance汽车电机设计

永磁体，同步磁阻汽车是领先的创新。

开关磁阻电动机是一个紧密的第三和感应电动机正在奔跑。

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什么汽车创新是否能够实现下一个应用程序创新?