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日本NIDEC电产的技术能力创新电机的基础技术

类别:公司新闻   发布时间:2022-11-03 13:46   浏览:

日本NIDEC电产的技术能力创新电机的基础技术
更高的扭矩密度、更低的噪音和更低的振动——为未来的电机奠定基础
 
我们产品最近备受关注的应用之一是服务机器人。与工厂中使用的工业机器人相比,这些机器人在家庭和医院等日常场所工作。服务机器人使用的电机要求薄、紧凑、安静,并能实现高扭矩输出。
 
Nidec 的轴向磁通电机满足这些要求,因为它们很薄,具有高扭矩输出,电产电机,并且由于磁铁和铁芯的垂直对齐而能够进行无齿轮直接驱动,使其与传统的径向磁通电机区分开来。为了克服大扭矩电机固有的振动和噪音问题,我们不仅特别注意支撑结构的设计,还采用了降低噪音和振动的结构设计和电子控制方法。例如,通过将铁芯与轴对角放置并控制电波形,可以减少转矩脉动,从而减少振动和噪音。
与传统的径向磁通电机相比,轴向磁通电机具有高扭矩和薄结构的特点。通过磁路控制和支撑结构的改进,降低了通常由较高扭矩带来的噪音和振动。
流体动力学、电磁学、声学以及电机的结构方面都被考虑和分析,以便制定有效的策略来减少不必要的噪音和振动。
 
通过分析作用在铁芯上的电磁力,可以可视化和解释从铁芯传播到电机外壳的振动,以及由此产生的外壳本身的振动。为了实现更加无缝的复合分析,NIDEC电机,我们开发了自己的界面,将多个分析软件工具捆绑在一起。使用此界面可以组合各种专业的流动、结构、热、声学、振动、运动、电磁分析等商用软件工具。例如,通过这些分析工具,我们可以分析我们风扇产品的内部气流和热量分布,从而开发出优化设计的排气模块,包括风扇电机、散热片和热管,而不是提供单机现成的风扇。最近,我们一直在提供许多类似的定制产品,这些产品是通过积极使用我们内部开发的界面结合多种分析软件工具实现的。
通过耦合分析测量不同物理现象相互作用的影响,包括电磁学、声学、流动动力学以及电机的物理结构。检查和推断不需要的振动与电机磁路之间的关系,以改进电机的结构设计,减少振动和噪音。
传统上,集成风扇、鼓风机、泵和压缩机与电机的模块是通过在开发过程的测试阶段结合各种单独设计的组件来设计的。然而,由于对实现相互冲突的设计目标的产品的需求不断增加——例如紧凑性、高输出、高效率、高可控性、卓越的产品质量和低成本——旨在优化结合电机、机电一体化组件的整个单元和模块的系统设计方法,传感器和控制器,并已成为必要。
 
Nidec 为解决这一转变而采用的方法是基于模型的开发——模拟增加互连电机负载的机电组件和控制电路等的数字模型,以验证不同模块和单元功能的有效性。通过这种方式,我们通过在创建物理原型之前使用超级计算机来完善电机设计理念来实现整体优化。
在日本电产,我们利用基于模型的开发——模拟设计的功能和特性——来合理化模块化复杂电机系统的开发。