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電機(jī)技術(shù)是機(jī)器人的核心技術(shù)
內(nèi)容簡(jiǎn)介:高速電機(jī)有一個(gè)很重要的觀念,就是轉(zhuǎn)幅外面的速度,這個(gè)速度必須比聲速度要小,我們?cè)谠O(shè)計(jì)高速電機(jī)的時(shí)候,要讓它小于250米每秒。
  OFweek機(jī)器人網(wǎng)訊:在美國(guó)高速電機(jī)一些尖端的高速電機(jī)我們常常會(huì)用一種材料,這個(gè)材料是鐵箍的合金,歐洲也仿制出來了。如果要是在美國(guó)做這些電機(jī)的話,這些電機(jī)就可以做小20%,但是我們沒有這個(gè)材料電機(jī)就大20%,這是一個(gè)差距。 
  武新章:機(jī)器人是制造領(lǐng)域的皇冠,在機(jī)器人領(lǐng)域里面核心技術(shù)是關(guān)鍵,什么技術(shù)是核心技術(shù)?控制技術(shù)肯定是核心技術(shù),我們知道機(jī)器人入門的門檻其實(shí)并不高。即使浙江的一個(gè)小企業(yè)賣幾臺(tái)電機(jī)裝配起來,找?guī)讉(gè)老師弄套軟件都可以做一個(gè)機(jī)器人。但是如果我們不能掌握核心技術(shù),在競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中我們就沒有辦法取勝, 
  核心技術(shù)一個(gè)就是控制技術(shù),比如說我們現(xiàn)在要用機(jī)器人做一只手,這個(gè)時(shí)候就是很尖端前沿科研,因?yàn)槭钟羞@么多關(guān)節(jié),這么多自由度。這個(gè)時(shí)候傳統(tǒng)的四軸機(jī)器人才四五個(gè)自由度,這個(gè)時(shí)候要控制非常精密就很不容易。所以尖端控制技術(shù),你有這么多自由度,計(jì)算量就很大,所以云計(jì)算所有一切都非常關(guān)鍵。 
  第二,核心的零部件技術(shù),核心零部件技術(shù)就是電機(jī)技術(shù),也包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)。我的主要專長(zhǎng)是電機(jī),過去兩年我也在做機(jī)器人研究。電機(jī)里面我們說機(jī)器人是制造業(yè)皇冠,電機(jī)技術(shù)里面皇冠是什么呢?高速電機(jī)技術(shù),高速電機(jī)技術(shù)是電機(jī)技術(shù)里面最核心的。 
  電機(jī)的體積跟這個(gè)相關(guān)的,這是一個(gè)常數(shù),這項(xiàng)是速度,這個(gè)跟散熱有關(guān),散熱技術(shù)越好,這項(xiàng)就越大,這一項(xiàng)是磁場(chǎng)的密度。就是說如果電機(jī)功率越大,這個(gè)電機(jī)就越大。如果散熱越好,電機(jī)就會(huì)越小,如果我們要用好的材料飽和值比較高的話,電機(jī)就會(huì)做得比較小。 
  在美國(guó)高速電機(jī)一些尖端的高速電機(jī)我們常常會(huì)用一種材料,這個(gè)材料是鐵箍的合金,歐洲也仿制出來了。如果要是在美國(guó)做這些電機(jī)的話,這些電機(jī)就可以做小20%,但是我們沒有這個(gè)材料電機(jī)就大20%,這是一個(gè)差距。 
  這個(gè)公式,這一項(xiàng)是電機(jī)速度,電機(jī)速度越高,這個(gè)電機(jī)就越小。我們?cè)诳礊槭裁匆酶咚匐姍C(jī),電機(jī)速度越高電機(jī)就越小。高速電機(jī)主要是兩方面應(yīng)用:第一是如果機(jī)械負(fù)載是高速負(fù)載,現(xiàn)在沒有一只高速電機(jī)我怎么去驅(qū)動(dòng)負(fù)載,我這么做,我用一只低速的電機(jī)然后用齒輪箱,這個(gè)齒輪箱是增速的,把速度增上去,然后進(jìn)行機(jī)械負(fù)載。但是這個(gè)結(jié)構(gòu)非常大,因?yàn)檫@個(gè)電機(jī)是低速的電機(jī),所以我可以把整個(gè)這一塊全部代替掉,用高速的電機(jī)。所以如果你一有只高速的電機(jī)共軸就沒有問題了。 
  另外你的負(fù)載如果是低速的負(fù)載,你原來有一個(gè)電機(jī),你的電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)了低速的負(fù)載,但是你要用非常大的電機(jī)驅(qū)動(dòng)這個(gè)負(fù)載。你要讓它的尺寸降下來,怎么辦?你現(xiàn)在用高速電機(jī)或者相對(duì)高速電機(jī)然后配一個(gè)減速器驅(qū)動(dòng)這個(gè)負(fù)載。機(jī)器人里面就是在這樣用。 
  高速電機(jī)有一個(gè)很重要的觀念,就是轉(zhuǎn)幅外面的速度,這個(gè)速度必須比聲速度要小,我們?cè)谠O(shè)計(jì)高速電機(jī)的時(shí)候,要讓它小于250米每秒。 
  這是我的課題組做的工作,我們現(xiàn)在接到了美國(guó)宇航局項(xiàng)目,要設(shè)計(jì)一個(gè)高速的冰箱,這個(gè)冰箱是給氫氣制冷的。這個(gè)電機(jī)需要2千瓦20萬轉(zhuǎn)完成這個(gè)任務(wù)。這部分電機(jī),整個(gè)是完全共軸在一起的,這個(gè)時(shí)候時(shí)間一個(gè)高速電機(jī)完成這個(gè)任務(wù)。這是高速電機(jī)設(shè)計(jì),是2千瓦,20萬轉(zhuǎn)。 
  我們還設(shè)計(jì)過一只2千瓦,10萬電機(jī)。為什么要這么高的電機(jī),它真的有用嗎?有用的。我們現(xiàn)在在做掃地機(jī)器人,掃地機(jī)器人有兩個(gè)難點(diǎn),第一個(gè)掃不干凈,第二它控制不好,因?yàn)樵诩依锩孀,?jīng)常有些走不到,或者碰到障礙物不知道該怎么處理,雖然很多掃地機(jī)器人很多廠家在賣,但是核心技術(shù)并沒有解決。
  如果用高速電機(jī)就可以解決這個(gè)問題,我看了一個(gè)錄像,如果你要一只1.5千瓦10萬轉(zhuǎn)電機(jī)。然后跟其他廠家比較,它的掃地機(jī)器人在桌子上殺人了一些沙子,它的機(jī)器人就可以掃得很干凈。如果沒有高速電機(jī)的話,你的掃地機(jī)器人就做不好。 
  另外我也給美國(guó)軍方做過2.5兆瓦,15000轉(zhuǎn),15000轉(zhuǎn)對(duì)2.5兆瓦就是很高的速度了。 
  設(shè)計(jì)高速電機(jī)有許多挑戰(zhàn),首先選擇電機(jī)類型,常用類型有感應(yīng)的,永磁組的。永磁電機(jī)價(jià)錢要貴,但是效率高貴,體積要比感性電機(jī)要小。因?yàn)槟愕霓D(zhuǎn)子上面有磁鐵,所以一旦斷電要很小心,你要設(shè)計(jì)非常好設(shè)計(jì)器,不然會(huì)有大的回流過去,可能你的電池就會(huì)出問題,所以永磁電機(jī)這一點(diǎn)要考慮。美國(guó)軍方不允許發(fā)電機(jī)用永磁的就是這個(gè)原因。 
  這個(gè)是飛輪存儲(chǔ)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)是抽了真空,是可以超過300米每秒的。然后也可以用感應(yīng)電機(jī),感應(yīng)電機(jī)需要想辦法讓containment要低。也可以用磁阻電機(jī),磁阻電機(jī)很結(jié)實(shí),這種轉(zhuǎn)子在外面,這個(gè)是192千瓦,13000轉(zhuǎn)的一只電機(jī)。也可以用同步電機(jī),這個(gè)時(shí)候發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)還是經(jīng)常用,但是用3G,3G雖然多一點(diǎn),但是還是比較不錯(cuò)的。 
  高速電機(jī)在設(shè)計(jì)的時(shí)候,不單單電池設(shè)計(jì)的問題,這個(gè)是整個(gè)設(shè)計(jì)過程,它是很復(fù)雜的過程。首先有一個(gè)設(shè)計(jì),然后做散熱分析,做復(fù)雜的電池分析,要用流體力學(xué)把散熱做出來,整個(gè)綜合設(shè)計(jì)來完成。 
  導(dǎo)線不是用一個(gè)粗的一根線。這個(gè)是用了Solidwires以后到底有多大差異,你不用這個(gè)的話,它的電流就會(huì)很大。 
  下面是軸承,軸承也是非常重要的事情。可以用滾珠的軸承,但是滾珠的軸承有很多好的優(yōu)點(diǎn),但是它的速度會(huì)比較低一點(diǎn),另外它的使用因?yàn)橛心p的問題,還有溫度會(huì)受到限制。 
  還有空氣軸承。空氣軸承有很大發(fā)展,但是空氣軸承同樣速度很高,但是空氣軸承也有它的問題,因?yàn)樗是有接觸,有共軸的問題。 
  在電機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候,高速的時(shí)候要考慮軸的半徑,低速不需要做考慮。高速的時(shí)候也需要認(rèn)真算。高速電機(jī)怎么樣做試驗(yàn)驗(yàn)證你的設(shè)計(jì)?這個(gè)時(shí)候不像低速,低速可以把兩只電機(jī)掛在一起,可以容易加負(fù)載,而且你有機(jī)械負(fù)載,但是高速電機(jī)就要做一個(gè)對(duì)子,對(duì)子以后共軸,共軸以后才能做,不光是我們這種要,其他高速電機(jī)功率很大的時(shí)候也是這樣開發(fā)的。 
  這個(gè)大家很熟悉,是一個(gè)應(yīng)用,是一個(gè)六軸的機(jī)器人。在機(jī)器人領(lǐng)域電機(jī)很重要,然后是控制器和減速器。我們課題組在研發(fā)打高爾夫的機(jī)器人,它一共有6個(gè)自由度,我們現(xiàn)在正在研發(fā)這個(gè)打高爾夫球的設(shè)備。 
  這個(gè)是電主軸的應(yīng)用,我們跟西方的一家公司在合作,正在做一些應(yīng)用,如果大家有興趣可以跟他們進(jìn)行探討。
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西瑪三相異步電動(dòng)機(jī)已成為發(fā)展的主要方向。
  整個(gè)電機(jī)行業(yè)的平均利潤(rùn)水平呈U型,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?jǐn)?shù)量呈U型反轉(zhuǎn)。目前,三相異步電動(dòng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)化程度較高,擁有眾多電機(jī)企業(yè),整個(gè)行業(yè)正處于整合優(yōu)化的過程中。微電機(jī)和大型電機(jī),包括一些特種電機(jī),由于其技術(shù)難度大、初始投資大、技術(shù)門檻高,處于U型曲線的最高端。
西安西瑪電機(jī)原廠生產(chǎn)的電機(jī)滑環(huán)的抗干擾性能很強(qiáng)嗎
  西瑪電機(jī)在電機(jī)滑環(huán)干擾源的導(dǎo)線上加一個(gè)屏蔽層,屏蔽層接地。方法:如果遇到高工作電壓和高頻率,滑環(huán)應(yīng)選擇電磁感應(yīng)屏蔽。在電磁感應(yīng)屏蔽中,用金屬材料和導(dǎo)電體原材料作為屏蔽層,可以產(chǎn)生很好的電磁干擾。
如何根據(jù)空載電流判斷西瑪電機(jī)性能?
  一般來說,小型電機(jī)的空載電流約為額定電流的30%~70%,大中型西瑪電機(jī)的空載電流約為額定電流的20%~40%。特別是,特定西瑪電機(jī)的空載電流一般不在銘牌或電機(jī)產(chǎn)品手冊(cè)上標(biāo)明。
交流電機(jī)的用途和作用有哪些?
  西安西瑪電機(jī)有限公司生產(chǎn)的交流電機(jī)使用和控制非常方便。具有自動(dòng)啟動(dòng)、加速、制動(dòng)、倒車、保持等功能,可滿足各種操作需要。電機(jī)工作效率高,無煙、無臭、無污染。環(huán)境和噪音也很低。由于其諸多優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防、商業(yè)、家用電器、醫(yī)療電器等領(lǐng)域。
直流電機(jī)和交流電機(jī)的具體區(qū)別是什么?
  首先,直流電機(jī)和交流電機(jī)都是由于磁場(chǎng)的作用而工作的電機(jī)。直流電可以看作是步進(jìn)電機(jī)的一種。一般來說,直流電機(jī)的功率不如交流電機(jī),特別是無刷電機(jī)克服了有刷電機(jī)的許多缺點(diǎn),但也存在諧振等缺點(diǎn)。
臥龍電氣實(shí)現(xiàn)新能源汽車電機(jī)產(chǎn)業(yè)化
  為搶抓新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大機(jī)遇,鞏固和發(fā)展臥龍?jiān)谛履茉雌囆袠I(yè)整體的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和影響力,促進(jìn)新能源汽車業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略新布局,臥龍適時(shí)啟動(dòng)新能源汽車及電機(jī)控制系統(tǒng)技改工程項(xiàng)目,預(yù)計(jì)項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)年可實(shí)現(xiàn)電機(jī)及電機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)能10萬套,銷售收入15億元。
我國(guó)首臺(tái)“永磁高鐵”電機(jī)通過首輪線路試驗(yàn)“大考”
  在經(jīng)歷了“直流”“交流”后,世界軌道交通車輛牽引技術(shù)正在朝3.0版的“永磁”驅(qū)動(dòng)技術(shù)發(fā)展。作為我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品,TQ-600永磁同步牽引電機(jī)的研發(fā)成功,不僅拉開了我國(guó)高鐵“永磁驅(qū)動(dòng)時(shí)代”的序幕,也為我國(guó)高鐵參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)贏得了先機(jī)。
質(zhì)檢總局抽查永磁直流電動(dòng)機(jī)
  抽查發(fā)現(xiàn),上海敏動(dòng)機(jī)電有限公司一批次SMJ直流無刷電機(jī)額定電流項(xiàng)目不合格,常州市武進(jìn)天馬微電機(jī)有限公司一批次天馬微電機(jī)永磁直流電機(jī)軸向間隙、噪聲項(xiàng)目不合格,深圳市龍迪微電機(jī)有限公司一批次LD微型馬達(dá)絕緣電阻項(xiàng)目不合格。
“稀土永磁電機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)”在包頭召開
  來自西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院的王曙鴻教授做了《永磁電機(jī)的仿真分析與優(yōu)化方法》報(bào)告,他從永磁材料的性質(zhì)與優(yōu)點(diǎn)、永磁體等效建模、永磁電機(jī)電磁場(chǎng)分析、永磁電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)與CAD軟件四方面進(jìn)行了講解。
臥龍電氣:引入戰(zhàn)投,聚焦電機(jī)與控制產(chǎn)業(yè)
  公司在電機(jī)產(chǎn)業(yè)布局完善且競(jìng)爭(zhēng)力突出,在控制領(lǐng)域,公司以購(gòu)技術(shù)團(tuán)隊(duì)的外延式擴(kuò)張結(jié)合自身制造的優(yōu)勢(shì)來協(xié)同。目前,公司收購(gòu)了包括日本、德國(guó)、荷蘭的技術(shù)實(shí)力突出的當(dāng)?shù)匮芯吭海诒就脸闪⒑贾菅芯吭,形成四大研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
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