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直驱电机产业化项目
一、基本信息
标题 直驱电机产业化项目 单位 中科院
电话 包头市科技局科技合作处5618486 行业类别 装备制造
二、内容信息

一、项目背景

随着科技的不断发展和社会的不断进步, 人类对生产和生活中的各种自动化设备, 包括机床等制造装备、 高铁等交通装备、打印机等办公装备等等,要求越来越高,特别是速度、加速度、噪音、寿命、维护周期等方面的要求更加严格和突出。传统的旋转电机加丝杠、齿轮箱、凸轮、链条、皮带等机械传动件的间接驱动方式在越来越多的领域已不能满足上述不断增加的技术要求, 特别是半导体行业、 电子电路行业的制造装备, 加速度要求达数个重力加速度, 速度要求达丝杠速度的数倍以上。直接驱动技术通过直接驱动电机(以下简称直驱电机)直接产生所需的直线运动或旋转运动,而不需要任何机械传动件。同时直驱电机的动子与定子之间始终存在气隙,二者之间无接触。所以直驱电机可以实现零传动和零接触的直接驱动,因而可以实现传统间接驱动技术难以实现的速度、加速度、寿命、低噪音和低维护。相比于传统的旋转电机加机械传动件的间接驱动方式, 仅采用直驱电机的直接驱动技术不需机械传动件, 传动环节减少,效率有效提升,结构大大简化,成本随之降低, 同时,不存在驱动元器件的接触与磨损, 因而机械磨损和故障率大大降低,可以实现极低维护和极长寿命,各种性能也不受机械传动件限制,更容易实现极高的速度、极低的速度、极高的精度、极高的加速度。总之,直驱电机凭借零传动、零接触的特点,正逐渐成为众多领域的首选驱动技术, 也逐渐成为驱动控制领域的发展趋势。

二、技术简介





指标

优势

厚度30-50μ m

致密度高、 无气孔缺陷;

硬度1 500-2500HV

硬度高于不锈钢的24倍,

干摩擦系数0.10.5

高于硬质合金1 01 00%

水环境摩擦系数0.080. 3

摩擦系数低于不锈钢2090%

干摩擦磨损率约

低于硬质合金1 050%

5×10-16m3N-1m-1

磨损率低于不锈钢7595%

水环境磨损率约

低于硬质合金1 030%

1×10-16m3N-1m-1





基材最高加热温度300500℃;

镀膜温度低于钢材热处理温度, 避免受热变形;

单炉装载量以50×80球体为例约

表面性能好,无需后续研磨加工,提高生产效率;

100300件;

镀膜过程污染物零排放, 不受环保政策限制;

单炉生产周期约51 0h

镀膜过程噪音小, 操作环境对人体友好。

采用自来水冷却,

镀膜过程环境污染物排放为零。

直驱电机主要包括直接产生直线运动的直线电机, 和直接产生回转运动的力矩电机两大类。 直线电机的加速度可达20个重力加速度以上,约为丝杠的数十倍;速度可达10m/s以上,为滚珠丝杠的十倍以上;精度可达纳米级,而滚珠丝杠一般很难达到微米级,且存在反向间隙;理论寿命无限长,而滚珠丝杠因机械磨损往往寿命有限;力矩电机可在低速、 极低速(可低于1转每分钟)下实现大转矩回转运动(可直接达数万牛米)和高分辨率、 高精度回转运动(可达1个角秒以内), 大大优于常规回转电机加齿轮箱的间接驱动方式。成本方面,在精密、超精密领域,因精密传动件价格高、寿命有限,成本往往低于间接驱动方式,甚至仅为间

接驱动方式的二分之一。

三、市场简介

直驱电机近20年来快速发展,市场规模和应用场合不断增加,  目前已应用于半导体工业、电子电路工业、工业自动化、精密测量、数控机床等制造装备,以及2D打印机、3D打印机、扫描仪、汽车、轨道交通、自动门等生活装备。随着社会的进步和科学技术的不断发展,将有更多的行业和领域采用直驱电机技术, 因而潜在市场更加巨大。据预测,到201 6年, 国内直驱电机市场规模将达50亿元以上。

四、知识产权

1、 专利号: ZL201 1 1 0359754.2   一种内燃永磁直线发电装置2、专利号: ZL201010290883.6   一种永磁同步直线电机

3、专利号: ZL201010288588.7   一种永磁直线往复运动机构

4、专利号: ZL200810162286.8   一种永磁同步直线电机

5、专利号: ZL201010122072.5   一种充磁装置

五、合作方式

技术开发、成套技术转移、联合成立产业化公司。

 

三、附件下载

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