Если есть одна из тенденций, которая преобладает в двигателях всех типов, — это повышение производительности, а точнее, трио более высоких показателей: более высокий КПД, более высокая удельная мощность и более высокий крутящий момент.

По словам Дэна Джонса, дизайнера-консультанта двигателей и президента Incremotion, это постепенное улучшение характеристик двигателей, которое, по крайней мере, частично обусловлено требованиями Министерства энергетики (DOE) к энергоэффективности. Например, Министерство энергетики предлагает асинхронные двигатели переменного тока мощностью от 1 до 500 л.с. Министерство энергетики США в своем недавнем обзоре в прошлом году не повысило требования к эффективности выше уровня premium efficiency (IE3), но ряд американских, бразильских и европейских производителей двигателей перешли на бесщеточные двигатели типа PM для достижения более высокой эффективности двигателей в категории IE4, добавил Джонс.

Компания ABB предложила рынку другое решение. Они разработали семейство синхронных двигателей, с помощью которых они достигли уровня эффективности двигателей IE4. Основной проблемой для бесколлекторных электродвигателей PM была конкурентная цена по сравнению с аналогичными асинхронными двигателями переменного тока аналогичного размера. Основные правила для достижения ряда более высоких показателей эффективности двигателя требуют использования частотно-регулируемого привода (ЧРП) для достижения высокой эффективности при различных нагрузках. В то время как большое количество небольших систем кондиционирования воздуха могут подключаться к розетке, основной тенденцией в промышленном применении является использование ЧРП с асинхронными двигателями.

Что касается более высокой удельной мощности, то двигатели axial flux (PM brushless) — это двигатели с высокой удельной мощностью, которые используются в гибридных автомобилях в первую очередь из-за их высокой мощности. Секрет их успеха заключается в том, что они работают на скоростях нагрузки, приближающихся к 10 000 об/мин. Двигатель с осевым потоком также развивает на 30-40% больший крутящий момент, чем двигатель с радиальным потоком аналогичного размера. Сочетание двух вышеупомянутых элементов определяет высокую удельную мощность двигателя с осевым потоком.

По словам Джонса, лучшим типом двигателя с точки зрения плотности крутящего момента является двигатель с поперечным потоком. В нем используется трехмерная магнитная схема, и в настоящее время лишь несколько моторных компаний разрабатывают такую бесщеточную конфигурацию PM. Это сложная машина, которая может удвоить крутящий момент на валу, обычно достигаемый с помощью обычного бесщеточного двигателя PM. У большинства современных моделей скорость вращения ограничена до 1500 об/мин, а у некоторых — до 300 об/мин.

Другой тенденцией является растущий спрос на специализацию двигателей для конкретных применений. “Для разработчиков двигателей становится все более важным максимально приблизиться к конечному применению, чтобы оптимизировать проектирование и производство”, — заявил Мэтт Морроу, менеджер по развитию бизнеса Portescap. “Примерами этого являются новые материалы, конструкции, магниты и производственные процессы, каждый из которых обеспечивает более качественный продукт для конкретной области применения и, в конечном счете, для конечного потребителя”, — добавил он.

Одной из областей, где специализация особенно важна, является медицинская промышленность. “Производители медицинского оборудования помогают внедрять изменения в конструкцию двигателей”, — сказал Уолтер Хок, директор по управлению продуктами в Portescap. Комфорт и конфиденциальность пациентов определяют дизайн носимых инсулинов и систем доставки лекарств. “Производители двигателей помогают удовлетворить эту потребность рынка, обеспечивая высокоточное движение с помощью более компактных и эффективных моторных решений, которые минимизируют размер и вес устройства и увеличивают время автономной работы”, — добавил он. Для этого они должны изменить способ проектирования миниатюрных моторных катушек, компонентов трансмиссии и высокоточных устройств обратной связи, которые обеспечивают требуемую точность и эффективность.

Кроме того, по словам Хока, “поставщики медицинских услуг сосредоточены на снижении общей стоимости медицинского обслуживания. Это повышает общую стоимость владения хирургическими инструментами, что подталкивает разработку двигателей в двух, казалось бы, противоположных направлениях”. Поставщики медицинских услуг, заботящиеся о экономии, хотят увеличить срок службы устройства и, следовательно, разработать двигатель, способный выдерживать большее количество циклов стерилизации. Однако новые конструкции устройств позволяют двигателю работать в более жестких и разнообразных условиях во время хирургической процедуры. В обоих случаях это заставило команды разработчиков двигателей внедрять инновации в области выбора материалов, герметизации двигателей и технологии формования поверх них.

Что касается производства двигателей, то самым значительным изменением в производстве, особенно в медицинской промышленности, стало совершенствование процессов и средств контроля, обеспечивающих постоянную прослеживаемость и подотчетность за качество. Поскольку Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) установило более строгие требования к производителям медицинского оборудования для контроля за поставщиками второго и третьего уровня, регулирующие органы усилили контроль за производителями двигателей. Исходя из этого, производители двигателей внедряют дополнительные меры контроля в процесс проектирования. Это приводит к улучшению контроля за технологическими процессами на производстве, что позволяет компании стать продолжением деятельности производителя медицинского оборудования. На выходе получается высококачественный продукт.

Помимо общих технологических тенденций для двигателей всех типов, мы спросили некоторых ведущих производителей конкретных типов двигателей, какие тенденции они наблюдают в конкретных двигателях, таких как серводвигатели и шаговые двигатели, и других. Ниже приведены их ответы на наш запрос.

Билл Саттон •Менеджер по стратегическим продажам •Коллективное утро

Мы разработали серводвигатель и связанные с ним кабели, которые можно использовать в условиях мойки без каких-либо ограничений на методы очистки. Чистящие растворы с рН от 2 до 12 можно наносить на двигатель, кабели и разъемы без ограничений. Распыление под высоким давлением до 1500 фунтов на квадратный дюйм также может быть использовано на двигателях и связанных с ними кабелях и разъемах без ограничений. Технические достижения, позволяющие это сделать, заключаются в применении совместимых материалов, которые могут работать в сложных условиях без ухудшения качества; разработке конструкции вентиляционных отверстий, позволяющей проводить циклы нагрева и охлаждения двигателя без создания относительной разницы давлений внутри и снаружи двигателя, что делает двигатель намного более устойчивым к попаданию влаги или чистке. решения; и немного волшебства в дизайне двигателя, благодаря которому двигатель не становится слишком большим и дорогим. Двигатели не только долговечны, но и сконструированы в соответствии с гигиеническими стандартами конструкции машин, что облегчает их очистку. Основными гигиеническими характеристиками являются покрытие поверхности толщиной 32 мкм, включая фирменную табличку с лазерным отжигом, отсутствие швов металл-металл, внешнего оборудования, плоских поверхностей и укромных уголков для размножения патогенных микроорганизмов.

Предприятия пищевой промышленности разрабатывают двигатели, которые лучше соответствуют их потребностям. Мы опросили более 80 компаний, занимающихся переработкой пищевых продуктов, и подавляющим большинством ответов, которые мы получили, была потребность в электродвигателях, которые можно было бы очищать без сбоев, которые были бы проще в очистке и требовали меньше времени и усилий для обеспечения санитарных условий. Потребность в более прочной и очищаемой конструкции существовала уже некоторое время, но существующие конструкции серводвигателей из нержавеющей стали были большими и дорогими и во многих случаях ненамного превосходили по надежности стандартные серводвигатели. Таким образом, сдерживаемый спрос плюс ожидание того влияния, которое Закон о модернизации системы безопасности пищевых продуктов (FSMA) окажет на санитарные стандарты и дизайн оборудования, стимулируют этот рынок.

Кларк Хаммел •Директор по управлению продукцией •Schneider Electric Motion, США

Во-первых, это появление интегрированного управления движением. Объединение шагового двигателя, привода, контроллера и энкодера в одном корпусе, который легко монтировать, подключать и настраивать, оказалось большим преимуществом для машиностроителей. Это уменьшает габариты, стоимость и сложность оборудования, одновременно упрощая интеграцию системы.

Во-вторых, это создание передовых методов управления, таких как технология гибридного движения (hMT). Эти элементы управления обеспечивают преимущества шагового двигателя — высокую плотность крутящего момента, отсутствие дрожания при остановке, отсутствие требований к настройке, экономичность и многое другое — и в то же время обеспечивают типичные преимущества серводвигателей, такие как отсутствие потери синхронизации, возможность регулирования крутящего момента, снижение нагрева и энергопотребления.

Компания Stepper уже давно занимает прочные позиции на рынках биомедицины и наук о жизни. Благодаря недавним усовершенствованиям в области встроенных двигателей, включая промышленные разъемы, класс защиты IP, hMT и возможность установки на популярные полевые шины, степперы могут найти широкое применение на большем количестве промышленных рынков, таких как упаковка, производство продуктов питания и напитков, а также автомобилестроение.

Управление крутящим моментом, являющееся особенностью технологии Hybrid Motion, ранее было невозможно при использовании шаговых двигателей. Управление крутящим моментом позволяет выполнять такие операции, как намотка, укупорка и зажим, которые ранее было невозможно реализовать из-за потери синхронизации и остановки двигателя. В настоящее время степперы используются в этих приложениях каждый день.

Питер Зафиро •ЛинМот, США

Постоянное совершенствование коммуникационных интерфейсов, стремление к лучшему управлению положением и необходимость повышения эффективности оборудования являются ключевыми факторами, стимулирующими рынок к использованию большего количества электроприводов. Эти тенденции, безусловно, актуальны для систем прямого привода с линейными двигателями, а теперь и для приложений, где в основном использовались асинхронные двигатели и пневмоцилиндры.

Появление Ethernet-коммуникаций вызывает желание подключить сервооси к сети предприятия. Это позволяет получать важные данные, которые руководители предприятий могут использовать для повышения производительности и пропускной способности. Как только это произойдет, следующим шагом будет повышение гибкости позиционирования и производительности. Таким образом, привод позволяет использовать сервооси в традиционных асинхронных двигателях и пневматических установках. Последним шагом в этом процессе является снижение затрат и повышение эффективности, что приводит к внедрению технологий прямого привода, таких как приводы с линейным приводом от электродвигателя.

Отказ от ремней, винтов, кулачков и шестерен повышает эффективность и надежность, обеспечивая при этом более высокую производительность. В конечном счете, все зависит от времени простоя и от того, что может сделать руководитель предприятия, чтобы уменьшить свои недостатки в производственном процессе. Механические приводные системы имеют ограничения из-за износа и сниженных эксплуатационных характеристик. Уменьшение количества механических соединений практически во всех случаях увеличивает пропускную способность и время безотказной работы.

Линейные электродвигатели с прямым приводом обладают одним существенным преимуществом: экономией энергии. В Европе эта технология активно используется, а здесь, в Северной Америке, она только зарождается. Даже в некоторых традиционных пневматических системах, таких как система позиционирования «точка-точка», система трубчатых линейных двигателей с прямым приводом может обеспечить значительную окупаемость инвестиций. Экономия выражается в снижении затрат на электроэнергию и увеличении времени безотказной работы.

Упаковочная промышленность сыграла ключевую роль в разработке линейных электродвигателей в трубчатом исполнении. Многие устройства для подбора и установки оборудования переходят на технологии прямого привода, что одновременно повышает производительность и снижает затраты на электроэнергию. Еще одна отрасль, которая начинает оказывать влияние на разработку линейных электродвигателей, — это медицинская промышленность. Преимущества меньшего количества механических соединений обеспечивают более чистую работу производственных линий. Способность соответствовать жестким экологическим требованиям привела к значительному усовершенствованию всех технологий производства трубчатых линейных двигателей из нержавеющей стали IP69k. Эта экологически чистая технология прямого привода также используется во многих отраслях пищевой промышленности и на производстве в сложных условиях.

За последние десять лет многие процессы производства линейных двигателей перешли на массовое производство и, таким образом, позволили снизить затраты на установку. Еще одна область, которая претерпела изменения, — это логистика. Стало проще доставлять продукцию из любой точки земного шара.

В Северной Америке ключевые партнеры по дистрибуции средств автоматизации предприняли активные усилия по расширению своих сетей и систем управления, что позволило конечным заказчикам и производителям оборудования сконцентрироваться на своих ключевых компетенциях: производстве конечного продукта и/или производственных машин. Эти дистрибьюторы средств автоматизации способны оказать существенную помощь заводам и производителям оборудования, помогая им достигать более высоких производственных целей и повышать эффективность работы предприятия.

Эд Талларс •менеджер по продажам •Грошопп

В основном, подешевели элементы управления, электроника и датчики, что повысило спрос на электродвигатели. Что касается изменений в самих двигателях, то одним из наиболее заметных является повышение стоимости редкоземельных материалов, что упрощает производство различных типов двигателей и повышает их мощность.

На самом деле, многие отрасли промышленности переходят на электроэнергию. Это видно на примере автомобилей, которые разрабатывают GM, Ford и другие компании. Также происходит переход, скажем, от гидравлических систем к электрическим. Электроэнергия более чистая, простая и иногда безопасная в использовании. Электрическое оборудование также более точно подходит для применения в робототехнике. Куда бы мы ни посмотрели, мы видим спрос на большее количество электрических и автоматизированных продуктов.

Одним из заметных изменений, которые мы наблюдаем, является усиление конкуренции на рынке, что приводит к повышению конкурентоспособности на рынке. Кроме того, некоторым заказчикам становится все труднее подобрать двигатель, подходящий для их применения. Действительно, требуется квалифицированный специалист, чтобы правильно подобрать двигатель для правильного применения, исходя из частоты вращения, крутящего момента, момента остановки при запуске, IP-класса, рабочего цикла, потребляемого тока и т.д. В прошлом вы выбирали двигатель, у которого не перегорал предохранитель. Сегодня мы должны работать со всеми параметрами, чтобы соответствовать желаемым потребностям заказчика в оборудовании.

Чед Хаммерли •Решения для управления движением •Менеджер бизнес-подразделения Rotary Products (Питтман)

Одним из самых значительных и продолжающихся изменений, которые мы наблюдаем, является интеграция элементов управления в бесщеточные двигатели.

Медицинское и стоматологическое оборудование, электроинструменты, автономные роботы, дроны и беспилотные летательные аппараты. Кроме того, для автоматизации производства широко используются интеллектуальные средства управления коммуникациями постоянного тока. Высокая гибкость снижает затраты и ускоряет установку.

Да. Благодаря Интернету появились удобные функции, такие как веб-настройки. Например, наша программа Pittman Express позволяет клиентам выходить в Интернет и заказывать различные товары, которые будут готовы к отправке в течение 24 часов.

Инвазивные операции и дистанционная хирургическая робототехника — это области применения, где миниатюрные двигатели получают все большее распространение из-за потребности в мощности и точности в компактном корпусе.

Кроме того, эволюционные тенденции требуют, чтобы изделия были более легкими, мощными и портативными. Мы также наблюдаем тенденции, когда требуются двигатели меньшего размера для улучшения эргономики применения. Например, ручные дрели меньшего размера подходят для рук меньшего размера.

По словам Дэна Джонса, дизайнера-консультанта двигателей и президента Incremotion, это постепенное улучшение характеристик двигателей, которое, по крайней мере, частично обусловлено требованиями Министерства энергетики (DOE) к энергоэффективности. Например, Министерство энергетики предлагает асинхронные двигатели переменного тока мощностью от 1 до 500 л.с. Министерство энергетики США в своем недавнем обзоре в прошлом году не повысило требования к эффективности выше уровня premium efficiency (IE3), но ряд американских, бразильских и европейских производителей двигателей перешли на бесщеточные двигатели типа PM для достижения более высокой эффективности двигателей в категории IE4, добавил Джонс.

Компания ABB предложила рынку другое решение. Они разработали семейство синхронных двигателей, с помощью которых они достигли уровня эффективности двигателей IE4. Основной проблемой для бесколлекторных электродвигателей PM была конкурентная цена по сравнению с аналогичными асинхронными двигателями переменного тока аналогичного размера. Основные правила для достижения ряда более высоких показателей эффективности двигателя требуют использования частотно-регулируемого привода (ЧРП) для достижения высокой эффективности при различных нагрузках. В то время как большое количество небольших систем кондиционирования воздуха могут подключаться к розетке, основной тенденцией в промышленном применении является использование ЧРП с асинхронными двигателями.

Что касается более высокой удельной мощности, то двигатели axial flux (PM brushless) — это двигатели с высокой удельной мощностью, которые используются в гибридных автомобилях в первую очередь из-за их высокой мощности. Секрет их успеха заключается в том, что они работают на скоростях нагрузки, приближающихся к 10 000 об/мин. Двигатель с осевым потоком также развивает на 30-40% больший крутящий момент, чем двигатель с радиальным потоком аналогичного размера. Сочетание двух вышеупомянутых элементов определяет высокую удельную мощность двигателя с осевым потоком.

По словам Джонса, лучшим типом двигателя с точки зрения плотности крутящего момента является двигатель с поперечным потоком. В нем используется трехмерная магнитная схема, и в настоящее время лишь несколько моторных компаний разрабатывают такую бесщеточную конфигурацию PM. Это сложная машина, которая может удвоить крутящий момент на валу, обычно достигаемый с помощью обычного бесщеточного двигателя PM. У большинства современных моделей скорость вращения ограничена до 1500 об/мин, а у некоторых — до 300 об/мин.

Другой тенденцией является растущий спрос на специализацию двигателей для конкретных применений. “Для разработчиков двигателей становится все более важным максимально приблизиться к конечному применению, чтобы оптимизировать проектирование и производство”, — заявил Мэтт Морроу, менеджер по развитию бизнеса Portescap. “Примерами этого являются новые материалы, конструкции, магниты и производственные процессы, каждый из которых обеспечивает более качественный продукт для конкретной области применения и, в конечном счете, для конечного потребителя”, — добавил он.

Одной из областей, где специализация особенно важна, является медицинская промышленность. “Производители медицинского оборудования помогают внедрять изменения в конструкцию двигателей”, — сказал Уолтер Хок, директор по управлению продуктами в Portescap. Комфорт и конфиденциальность пациентов определяют дизайн носимых инсулинов и систем доставки лекарств. “Производители двигателей помогают удовлетворить эту потребность рынка, обеспечивая высокоточное движение с помощью более компактных и эффективных моторных решений, которые минимизируют размер и вес устройства и увеличивают время автономной работы”, — добавил он. Для этого они должны изменить способ проектирования миниатюрных моторных катушек, компонентов трансмиссии и высокоточных устройств обратной связи, которые обеспечивают требуемую точность и эффективность.

Кроме того, по словам Хока, “поставщики медицинских услуг сосредоточены на снижении общей стоимости медицинского обслуживания. Это повышает общую стоимость владения хирургическими инструментами, что подталкивает разработку двигателей в двух, казалось бы, противоположных направлениях”. Поставщики медицинских услуг, заботящиеся о экономии, хотят увеличить срок службы устройства и, следовательно, разработать двигатель, способный выдерживать большее количество циклов стерилизации. Однако новые конструкции устройств позволяют двигателю работать в более жестких и разнообразных условиях во время хирургической процедуры. В обоих случаях это заставило команды разработчиков двигателей внедрять инновации в области выбора материалов, герметизации двигателей и технологии формования поверх них.

Что касается производства двигателей, то самым значительным изменением в производстве, особенно в медицинской промышленности, стало совершенствование процессов и средств контроля, обеспечивающих постоянную прослеживаемость и подотчетность за качество. Поскольку Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) установило более строгие требования к производителям медицинского оборудования для контроля за поставщиками второго и третьего уровня, регулирующие органы усилили контроль за производителями двигателей. Исходя из этого, производители двигателей внедряют дополнительные меры контроля в процесс проектирования. Это приводит к улучшению контроля за технологическими процессами на производстве, что позволяет компании стать продолжением деятельности производителя медицинского оборудования. На выходе получается высококачественный продукт.

Помимо общих технологических тенденций для двигателей всех типов, мы спросили некоторых ведущих производителей конкретных типов двигателей, какие тенденции они наблюдают в конкретных двигателях, таких как серводвигатели и шаговые двигатели, и других. Ниже приведены их ответы на наш запрос.

---

Технологические тенденции в области серводвигателей

Билл Саттон •Менеджер по стратегическим продажам •Коллективное утро

1) Каковы некоторые из ключевых технологических достижений, достигнутых в области серводвигателей?

Мы разработали серводвигатель и связанные с ним кабели, которые можно использовать в условиях мойки без каких-либо ограничений на методы очистки. Чистящие растворы с рН от 2 до 12 можно наносить на двигатель, кабели и разъемы без ограничений. Распыление под высоким давлением до 1500 фунтов на квадратный дюйм также может быть использовано на двигателях и связанных с ними кабелях и разъемах без ограничений. Технические достижения, позволяющие это сделать, заключаются в применении совместимых материалов, которые могут работать в сложных условиях без ухудшения качества; разработке конструкции вентиляционных отверстий, позволяющей проводить циклы нагрева и охлаждения двигателя без создания относительной разницы давлений внутри и снаружи двигателя, что делает двигатель намного более устойчивым к попаданию влаги или чистке. решения; и немного волшебства в дизайне двигателя, благодаря которому двигатель не становится слишком большим и дорогим. Двигатели не только долговечны, но и сконструированы в соответствии с гигиеническими стандартами конструкции машин, что облегчает их очистку. Основными гигиеническими характеристиками являются покрытие поверхности толщиной 32 мкм, включая фирменную табличку с лазерным отжигом, отсутствие швов металл-металл, внешнего оборудования, плоских поверхностей и укромных уголков для размножения патогенных микроорганизмов.

2) Какие отрасли промышленности непосредственно стимулируют изменения в конструкции серводвигателей?

Предприятия пищевой промышленности разрабатывают двигатели, которые лучше соответствуют их потребностям. Мы опросили более 80 компаний, занимающихся переработкой пищевых продуктов, и подавляющим большинством ответов, которые мы получили, была потребность в электродвигателях, которые можно было бы очищать без сбоев, которые были бы проще в очистке и требовали меньше времени и усилий для обеспечения санитарных условий. Потребность в более прочной и очищаемой конструкции существовала уже некоторое время, но существующие конструкции серводвигателей из нержавеющей стали были большими и дорогими и во многих случаях ненамного превосходили по надежности стандартные серводвигатели. Таким образом, сдерживаемый спрос плюс ожидание того влияния, которое Закон о модернизации системы безопасности пищевых продуктов (FSMA) окажет на санитарные стандарты и дизайн оборудования, стимулируют этот рынок.

---

Технологические тенденции в sнаклонные двигатели

Кларк Хаммел •Директор по управлению продукцией •Schneider Electric Motion, США

1) Какие технологические достижения за последние несколько лет, по вашему мнению, улучшили производительность шаговых двигателей и способствовали их использованию в новых областях применения?

Во-первых, это появление интегрированного управления движением. Объединение шагового двигателя, привода, контроллера и энкодера в одном корпусе, который легко монтировать, подключать и настраивать, оказалось большим преимуществом для машиностроителей. Это уменьшает габариты, стоимость и сложность оборудования, одновременно упрощая интеграцию системы.

Во-вторых, это создание передовых методов управления, таких как технология гибридного движения (hMT). Эти элементы управления обеспечивают преимущества шагового двигателя — высокую плотность крутящего момента, отсутствие дрожания при остановке, отсутствие требований к настройке, экономичность и многое другое — и в то же время обеспечивают типичные преимущества серводвигателей, такие как отсутствие потери синхронизации, возможность регулирования крутящего момента, снижение нагрева и энергопотребления.

2) Были ли какие-либо конкретные отрасли промышленности ответственны за усовершенствования или изменения в шаговых двигателях в последние годы? Расширяют ли какие-либо конкретные отрасли использование моторных приводов? Если да, то можете ли вы сказать почему?

Компания Stepper уже давно занимает прочные позиции на рынках биомедицины и наук о жизни. Благодаря недавним усовершенствованиям в области встроенных двигателей, включая промышленные разъемы, класс защиты IP, hMT и возможность установки на популярные полевые шины, степперы могут найти широкое применение на большем количестве промышленных рынков, таких как упаковка, производство продуктов питания и напитков, а также автомобилестроение.

3) Есть ли какое-нибудь конкретное приложение для управления движением, которое вы недавно видели и которое было бы непрактичным, скажем, пять лет назад?

Управление крутящим моментом, являющееся особенностью технологии Hybrid Motion, ранее было невозможно при использовании шаговых двигателей. Управление крутящим моментом позволяет выполнять такие операции, как намотка, укупорка и зажим, которые ранее было невозможно реализовать из-за потери синхронизации и остановки двигателя. В настоящее время степперы используются в этих приложениях каждый день.

---

Технологические тенденции в области линейных двигателей

Питер Зафиро •ЛинМот, США

1) Каковы некоторые из ключевых технологических достижений, достигнутых в области линейных двигателей?

Постоянное совершенствование коммуникационных интерфейсов, стремление к лучшему управлению положением и необходимость повышения эффективности оборудования являются ключевыми факторами, стимулирующими рынок к использованию большего количества электроприводов. Эти тенденции, безусловно, актуальны для систем прямого привода с линейными двигателями, а теперь и для приложений, где в основном использовались асинхронные двигатели и пневмоцилиндры.

Появление сетей Ethernet вызывает желание подключить сервооси к сети предприятия. Это позволяет получать важные данные, которые руководители предприятий могут использовать для повышения производительности и пропускной способности. Как только это произойдет, следующим шагом будет повышение гибкости позиционирования и производительности. Таким образом, привод позволяет использовать сервооси в традиционных асинхронных двигателях и пневматических установках. Последним шагом в этом процессе является снижение затрат и повышение эффективности, что приводит к внедрению технологий прямого привода, таких как приводы с линейным приводом от электродвигателя.

Отказ от ремней, винтов, кулачков и шестерен повышает эффективность и надежность при одновременном повышении производительности. В конечном счете, все зависит от времени безотказной работы и от того, что может сделать руководитель предприятия, чтобы уменьшить свои недостатки в производственном процессе. Механические приводные системы имеют ограничения из-за износа и сниженных эксплуатационных характеристик. Уменьшение количества механических соединений практически во всех случаях увеличивает пропускную способность и время безотказной работы.

Линейные электродвигатели с прямым приводом обладают одним существенным преимуществом: экономией энергии. В Европе эта технология активно используется, а здесь, в Северной Америке, она только зарождается. Даже в некоторых традиционных пневматических системах, таких как система позиционирования «точка-точка», система трубчатых линейных двигателей с прямым приводом может обеспечить значительную окупаемость инвестиций. Экономия выражается в снижении затрат на электроэнергию и увеличении времени безотказной работы.

2) Какие отрасли промышленности, по вашему мнению, стимулируют изменения в конструкции линейных двигателей? Кроме того, какие отрасли способствуют изменениям в линейных двигателях?

Упаковочная промышленность сыграла ключевую роль в разработке линейных электродвигателей в трубчатом исполнении. Многие устройства для подбора и установки оборудования переходят на технологии прямого привода, что одновременно повышает производительность и снижает затраты на электроэнергию. Еще одна отрасль, которая начинает оказывать влияние на разработку линейных электродвигателей, — это медицинская промышленность. Преимущества меньшего количества механических соединений обеспечивают более чистую работу производственных линий. Способность соответствовать жестким экологическим требованиям привела к значительному усовершенствованию всех технологий производства трубчатых линейных двигателей из нержавеющей стали IP69k. Эта технология прямого привода также играет ключевую роль во многих сложных условиях пищевой промышленности и на производстве с прямым приводом.

3) Произошли ли какие-либо заметные изменения в производстве и/или дистрибуции, которые повлияли на линейные двигатели? Если да, то каковы они и как повлияли на конструкцию?

За последние десять лет многие процессы производства линейных двигателей перешли на массовое производство и, таким образом, позволили снизить затраты на установку. Еще одна область, которая претерпела изменения, — это логистика. Стало проще доставлять продукцию из любой точки земного шара.

В Северной Америке ключевые партнеры по дистрибуции средств автоматизации предприняли активные усилия по расширению своих сетей и систем управления, что позволило конечным заказчикам и производителям оборудования сконцентрироваться на своих ключевых компетенциях: производстве конечного продукта и/или производственных машин. Эти дистрибьюторы средств автоматизации способны оказать существенную помощь заводам и производителям оборудования, помогая им достигать более высоких производственных целей и повышать эффективность работы предприятия.

---

Технологические тенденции в области двигателей малой мощности

Эд Талларс •менеджер по продажам •Грошопп

1) Каковы некоторые из ключевых технологических достижений, достигнутых в области двигателей малой мощности?

В основном, подешевели элементы управления, электроника и датчики, что повысило спрос на электродвигатели. Что касается изменений в самих двигателях, то одним из наиболее заметных является повышение стоимости редкоземельных материалов, что упрощает производство различных типов двигателей и повышает их мощность.

2) Какие отрасли промышленности, по вашему мнению, стимулируют изменения в конструкции двигателей малой мощности? Какие отрасли способствуют изменениям в двигателях малой мощности?

На самом деле, многие отрасли промышленности переходят на электроэнергию. Это видно на примере автомобилей, которые разрабатывают GM, Ford и другие компании. Также происходит переход, скажем, от гидравлических систем к электрическим. Электроэнергия более чистая, простая и иногда безопасная в использовании. Электрическое оборудование также более точно подходит для применения в робототехнике. Куда бы мы ни посмотрели, мы видим спрос на большее количество электрических и автоматизированных продуктов.

3) Произошли ли какие-либо заметные изменения в производстве и/или дистрибуции, которые повлияли на двигатели с малой мощностью двигателя? Если да, то каковы они и как повлияли на дизайн?

Одним из заметных изменений, которые мы наблюдаем, является усиление конкуренции на рынке, что приводит к повышению конкурентоспособности на рынке. Кроме того, некоторым заказчикам становится все труднее подобрать двигатель, подходящий для их применения. Действительно, требуется квалифицированный специалист, чтобы правильно подобрать двигатель для правильного применения, исходя из частоты вращения, крутящего момента, момента остановки при запуске, IP-класса, рабочего цикла, потребляемого тока и т.д. В прошлом вы выбирали двигатель, у которого не перегорал предохранитель. Сегодня мы должны работать со всеми параметрами, чтобы соответствовать желаемым потребностям заказчика в оборудовании.

---

Технологические тенденции в DДвигатели C

Чед Хаммерли •Решения для управления движением •Менеджер бизнес-подразделения Rotary Products (Питтман)

1) Какие технологические достижения за последние несколько лет улучшили производительность щеточных и бесщеточных двигателей постоянного тока или помогли им найти новое применение?

Одним из самых значительных и продолжающихся изменений, которые мы наблюдаем, является интеграция элементов управления в бесщеточные двигатели.

2) В каких отраслях промышленности происходят изменения в конструкции двигателей постоянного тока?

Медицинское и стоматологическое оборудование, электроинструменты, автономные роботы, дроны и беспилотные летательные аппараты. Кроме того, для автоматизации производства широко используются интеллектуальные средства управления коммуникациями постоянного тока. Высокая гибкость снижает затраты и ускоряет установку.

3) Изменилось ли производство или сбыт двигателей постоянного тока, линейных двигателей и встроенных приводов за последние несколько лет?

Да. Благодаря Интернету появились удобные функции, такие как веб-настройки. Например, наша программа Pittman Express позволяет клиентам выходить в Интернет и заказывать различные товары, которые будут готовы к отправке в течение 24 часов.

4) Диапазон применения миниатюрных устройств расширяется, а вместе с ним и использование миниатюрных двигателей. Как вы думаете, почему миниатюрные устройства так перспективны с точки зрения дизайна?

Инвазивные операции и дистанционная хирургическая робототехника — это области применения, где миниатюрные двигатели получают все большее распространение из-за потребности в мощности и точности в компактном корпусе.

Кроме того, эволюционные тенденции требуют, чтобы изделия были более легкими, мощными и портативными. Мы также наблюдаем тенденции, когда требуются двигатели меньшего размера для улучшения эргономики применения. Например, ручные дрели меньшего размера, которые подходят для рук меньшего размера.