По общему мнению, в настоящее время медицинская промышленность больше всего нуждается в инновациях в области электродвигателей.Именно это говорили нам многие отраслевые эксперты, с которыми мы недавно беседовали.
Здесь наблюдается тенденция к созданию более компактных, легких, эффективных и дешевых конструкций.
“Потребность в портативных медицинских приборах обусловлена повышением мобильности стареющего населения кому нужны такие устройства, как портативные кислородные концентраторыгде необходимо длительное время автономной работы и малый вес”, — сказал Робби Куин из Группа компонентов Moog.
Что касается портативных устройств, то налог на медицинское оборудование, сокращение выплат по программе Medicare и конкуренция в Азии снижают цены и стимулируют изменения в способах разработки и производства двигателей для этих устройств.
Эта статья — одна из серии, состоящей из нескольких частей, в которой рассматриваются самые последние тенденции в разработке механизмов, связанных с электрическими двигателями. Здесь представлены другие статьи:
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, производители двигателей также подверглись более тщательному контролю со стороны регулирующих органов. Поэтому сейчас они внедряют больше средств контроля в свои процессы проектирования.
“10 лет назад для выполнения даже самых элементарных функций, которые сегодня выполняют смартфоны, требовались мобильный телефон, КПК и GPS”, — сказалБрэндон Стейнберг, региональный менеджер по развитию бизнеса в Северной Америке“Это справедливо и для многих медицинских изделий. И пациенты, и больницы не обязаны покупать, хранить или обслуживать что-либо сверх необходимого”.
С точки зрения конструкции двигателя, это требует миниатюризации, повышения эффективности работы нескольких компонентов от одной небольшой батареи и сложной настройки, позволяющей выполнять множество функций с помощью одного приводного двигателя, добавил Стейнберг.
Другие компании наблюдают аналогичный рост в медицинских приложениях, где от них требуется квалификация производственных линий и испытательного оборудования для соответствия медицинским стандартам качества. Это мнение Джима Макнамары, БЕЙ Кимко старший инженер-прикладник.
Все более широкое использование моторизованных систем в операционной привело к спросу на более тихие низковольтные электродвигатели.Джон Морхед, национальный менеджер по продажам в Crouzet Motors и Crouzet Automation, брендах InnoVista Sensors. “Например, перистальтические насосы присутствуют в различных приложениях операционной, но по своей сути не являются бесшумными и при работе от обычных щеточных двигателей постоянного тока может быть довольно шумно Это особенно актуально, когда работает несколько установок”, — добавил он.
Чтобы решить эту проблему, компания Crouzet Motors теперь продает щеточные двигатели Dcmind, которые работают тихо, до 35 дБА, и быстро находят применение в области медицины.
“Благодаря запатентованной технологии, обеспечивающей низкий уровень шума, эффективность щеточных двигателей превышает 80%, а средний срок службы при непрерывной работе составляет от 24 000 часов без нагрузки до 5000 часов при номинальной нагрузке”, — сказал Морхед.
Щеточные двигатели DCmind мощностью до 209 Вт (1/4 л.с.) оснащены бесшумными планетарными и червячными передачами по стандарту защиты окружающей среды IP65 (опционально IP69K). Дополнительные принадлежности включают в себя стопорный тормоз и оптические датчики или датчики с эффектом Холла.
Миниатюризация и кастомизация — это основные задачи дизайна, которые в наши дни широко распространены в индустрии медицинского оборудования и в других областях.
По словам инженеров из прецизионные двигатели maxon,это особенно актуально, поскольку рынок медицины и робототехники постоянно находится в поиске более компактных, эффективных, специфичных и интеллектуальных приводных систем.Они предлагают новую программу конфигурируемых высокоскоростных бесщеточных двигателей постоянного тока для этих рынков.
На самом деле, все отрасли промышленности стимулируют развитие автомобилестроения.увеличение плотности крутящего момента.
Что касается электронного оборудования, то одним из очевидных изменений в этом направлении является миниатюризация продуктов за счет повышения эффективности и миниатюризации электронных компонентов.
Это в соответствии с Скотт Эванс, директор по продуктовой стратегии Kollmorgen.
Рассмотрим, как инженеры maxon в настоящее время разрабатывают двигатели для множества имплантируемых насосных систем. 10 лет назад было бы невозможно обеспечить требуемую удельную мощность и надежность с помощью двигателей, диаметр которых в некоторых случаях составлял всего несколько миллиметров. Однако в настоящее время существует множество двигателей, удовлетворяющих этим техническим, экологическим и нормативным требованиям.
По словам Эванса, основной движущей силой этого является потребительская электроника, поскольку именно в ней находится реальный объем продаж. Несмотря на это, такие отрасли, как медицина, аэрокосмическая и оборонная промышленность, стимулируют внедрение технологий, заимствованных из потребительской электроники. Потребительская электроника также продолжает снижать стоимость комплектующих, делая сложные продукты все более доступными.
“Мы наблюдаем спрос на канюлированные мотор-редукторы этого не было 10 лет назад”, — отметила Даниэль Сир, менеджер по продуктам Выход из порта Смотрите соответствующий пост,Новые бесщеточные мини-двигатели постоянного тока с прорезями для стерилизации хирургических инструментов, высокоскоростные двигатели с высоким крутящим моментом. Комбинированный редуктор и двигатель с каннелюрами — это конструкция, которая (помимо прочего) позволяет последовательно приводить в движение штифты и проволоку Киршнера (K-образные проволоки), используемые в ортопедической хирургии.
“Например, заказчики, разрабатывающие ортопедические сверла, находят значительные преимущества в использовании канюлированного мотор-редуктора в конструкции своих изделий; такая конструкция позволяет размещать двигатель на одной линии со штифтами или k-образной проволокой, уменьшая общий вес и габариты конструкции”, — добавил Сир.
Но тенденция к миниатюризации не является всеобщей.
“Миниатюризация не была необходимой или даже желательной в нашей области знаний, хотя наши переход к компонентам для поверхностного монтажа, а не к конструкциям со сквозными отверстиями значительно улучшилось общее качество и частота отказов”, — сказалУилл Дельсман, внутренний и технический менеджер по продажам в Новые технологии.
“Мы разрабатываем новые продукты с большим количеством функций и мощностей, которые могут быть установлены в наших стандартных корпусах”, — добавил он.Одной из неудовлетворенных потребностей промышленности является контроль больших величин тока без использования отдельных компонентов — например, трансформаторов тока или элементов Холла внутри магнитопроницаемых колец.“Здесь мы разработали большие двухъядерные модели реле тока и преобразователей, чтобы сократить время установки и обеспечить простоту использования цельных, неинтрузивных датчиков, которыми мы славимся”, — сказал Дельсман.
Одной из доминирующих тенденций во всех моторных технологиях является переход к конструкциям с более высокая эффективность и удельная мощность Требования Министерства энергетики (DOE) к энергоэффективности привели к повышению эффективности асинхронных двигателей переменного тока в моделях мощностью от 1 до 500 л.с. Требования ко многим из них остались на уровне IE3, но множество производителей двигателей в США, Европе и Бразилии внедрили бесщеточные двигатели с постоянными магнитами, чтобы добиться эффективности на уровне IE4.На самом деле, даже двигатели мощностью в несколько лошадиных сил должны обладать более высокой эффективностью, чем в прошлом.
Более того, компактные конструкции требуют большей эффективности даже там, где это не предусмотрено нормативными актами.
“Что касается двигателей, то мы видим больше приложения, использующие батареи в качестве источника питания требуются двигатели с более высокой производительностью”, — сказал Макнамара. В его компании появляется все больше приложений, в которых также требуется эффективное и более точное перемещение с помощью приводов с звуковыми катушками.
Компактный двигатель с прямым приводом линейные двигатели — еще один вариант экономии энергии Линейные двигатели, широко применяемые в Европе, по-прежнему являются редкостью в США. “Однако ситуация меняется благодаря тому, что такие конструкции, как трубчатые линейные двигатели, обеспечивают окупаемость инвестиций”, — сказал Зафиро из LinMot. Это выражается в снижении энергопотребления, что особенно полезно в упаковочной промышленности при выполнении задач по сборке и размещению.
Подумайте о том, что эффективность является ключевым фактором в приложениях drone’а. Компания BEI Kimco специализируется на изготовлении комплектов деталей для двигателей и приводов на заказ, которые могут быть использованы в приложениях заказчика. Распространенная причина использования комплектов деталей заключается в уменьшении размеров конечного изделия. За последние десять лет двигатели BLDC стали более распространены, чем когда-либо, и, по словам Макнамары из BEI Kimco, там, где эффективность является обязательным условием, BLDC выигрывает. Приводы с подвижным магнитом и звуковой катушкой с подвижной катушкой эволюционировали до того, что мы разместили версии обоих типов со встроенными датчиками.
Еще один способ повысить эффективность конструкции двигателей — это продолжать заменять их гидравлическими двигателями.
“Роботизированная автоматизация использует все больше средств передачи энергии, особенно захваты, которые переходят с пневматического управления на электрическое”, — сказал он. Дэйв Бекстоффер, менеджер по продуктам в отделе продаж в Выход из порта. Электрические захваты обеспечивают более высокий уровень контроля по сравнению с пневматическими, поскольку моторной технологией управлять проще, чем воздушной. Переход на полностью электрические захваты устраняет необходимость в воздушных шлангах для большей свободы передвижения, что позволяет инженерам впоследствии автоматизировать дополнительные процессы, добавил Бекстоффер.
Свежие комментарии