600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Обновлено: Тенденции в области электродвигателей, часть IV-Подробнее о миниатюризации и специальном случае медицинского применения

Преобразователи частоты

Существует общее мнение, что медицинская промышленность в настоящее время является крупнейшим рынком инноваций в области электродвигателей.Это то, что сказали нам многие отраслевые эксперты, с которыми мы недавно беседовали.

Здесь наблюдается тенденция к дизайну, который меньше, легче, эффективнее и дешевле.

“Потребность в портативных медицинских устройствах обусловлена более мобильным стареющим населением кому нужны такие устройства, как портативные кислородные концентраторыгде необходимо длительное время автономной работы и малый вес”, — сказал Робби Квин из Группа компонентов Moog.

Что касается непереносимых устройств, то налог на медицинское оборудование, сокращение выплат по программе Medicare и конкуренция в Азии приводят к снижению цен и стимулируют изменения в способах проектирования и производства двигателей для этих приложений.

Эта статья является одной из серии, состоящей из нескольких частей, охватывающей самые последние тенденции в проектировании механизмов, связанных с электродвигателями. Вот другие взносы:

Обновлено: Тенденции в области электродвигателей, часть I — Миниатюризация, подключение и кастомизация

Обновлено: Тенденции в области электродвигателей, часть II — Скотт Эванс из Kollmorgen установил рекорд в области дизайна движения

Обновлено: Тенденции в области электродвигателей, часть III — Сетевые технологии, IoT и зондирование выводят конструкции с приводом от двигателя на новые высоты

Поскольку Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов установило более строгие требования к производителям медицинского оборудования для контроля поставщиков второго и третьего эшелонов, регуляторы также усилили контроль за производителями двигателей. Итак, теперь они внедряют больше средств управления технологическими процессами в свои процессы проектирования.

Brandon-Steinberg-Portescap-motors-commentary“10 лет назад для выполнения даже самых элементарных задач, которые сегодня выполняют смартфоны, требовались сотовый телефон, КПК и GPS”, — сказалБрэндон Стейнберг, региональный менеджер по развитию бизнеса в Северной Америке для Portescap. “Это справедливо и для многих медицинских изделий. Как пациентам, так и больницам не нужно покупать, хранить или обслуживать что-либо сверх необходимого”.

С точки зрения конструкции двигателя, это требует миниатюризации, повышения эффективности работы нескольких компонентов от одной и той же небольшой батареи и сложной настройки, чтобы с помощью одного приводного двигателя можно было выполнять множество функций, добавил Стейнберг.

Другие наблюдают аналогичный рост в медицинских приложениях, где требуется квалифицировать производственные линии и испытательное оборудование для соответствия медицинским стандартам качества. Это по словам Джима Макнамары, БЕЙ Кимко старший инженер по прикладным программам.

John-Moorehead-Crouzet-MotorsБолее широкое использование моторизованных систем в операционной вызвало спрос на более тихие низковольтные электродвигатели, согласноДжон Морхед, национальный менеджер по продажам Crouzet Motors и Crouzet Automation, брендов датчиков InnoVista. “Например, перистальтические насосы присутствуют в различных приложениях в операционной, но по своей сути не являются тихими и при приводе в действие типичными щеточными двигателями постоянного тока может стать довольно шумным. Это особенно верно, когда работает несколько установок”, — добавил он.

Чтобы решить эту проблему, Crouzet Motors теперь продает щеточные моторы C-Mind, которые работают бесшумно при 35 дБА и быстро находят применение в медицинской сфере.

“Благодаря запатентованной технологии, обеспечивающей такой низкий уровень шума, щеточные двигатели эффективны более чем на 80% и обеспечивают средний срок службы в непрерывном режиме 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 бесшумной планетарной и червячной передачей и стандартом защиты окружающей среды IP65 (опция IP69K). Аксессуары включают в себя удерживающий тормоз и оптические датчики или датчики с эффектом Холла.

Миниатюризация и кастомизация в наши дни являются основными задачами дизайна, распространенными в индустрии медицинского оборудования и в других местах.

По словам инженеров в прецизионные двигатели maxon,это особенно верно, потому что рынок медицины и робототехники постоянно находится в поиске небольших, более эффективных, более специфичных и более интеллектуальных приводных систем.Они ссылаются на новую программу конфигурируемых высокоскоростных бесщеточных двигателей постоянного тока для обслуживания этих рынков.

Фактически, все отрасли промышленности стимулируют развитие автомобилестроения.увеличение плотности крутящего момента.

Что касается электронного оборудования, то одним из очевидных изменений в движении 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 плотность мощности и надежность с двигателями достаточно маленького размера, всего несколько миллиметров в диаметре в c= некоторых случаях. Однако сейчас существует множество двигателей, удовлетворяющих этим техническим, экологическим и нормативным требованиям.

Основной движущей силой этого является бытовая электроника, потому что, по словам Эванса, именно там находится реальный объем продаж. Тем не менее, такие отрасли, как медицина, аэрокосмическая промышленность и оборона, стимулируют внедрение технологий, заимствованных у потребительской электроники. Бытовая 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 Портескап. Смотрите соответствующий пост,Новые бесщеточные мини-двигатели постоянного тока с прорезями для стерилизуемых хирургических инструментов, высокоскоростные с высоким крутящим моментом. Комбинированная коробка передач и двигатель с канальным приводом — это конструкция, которая (помимо прочего) позволяет поочередно приводить в движение штифты и провода Киршнера (K-провода), используемые в ортопедической хирургии.

“Заказчики, которые разрабатывают ортопедические дрели, например, находят значительные преимущества в использовании канюлированного мотор-редуктора в конструкции своих изделий; такая конструкция позволяет заказчикам 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 универсальной.

“Миниатюризация не была необходимой или даже желательной в нашей области знаний, хотя наши переход на компоненты для поверхностного монтажа, а не на конструкции со сквозными отверстиями значительно улучшил общее качество и частоту отказов”, — сказалУилл Делсман, внутренний и технический менеджер по продажам в Технологии NK.

“Мы разрабатываем новые продукты с большим количеством функций и возможностей для установки в наши стандартные корпуса”, — добавил он.Одной из неудовлетворенных потребностей в промышленности является контроль больших величин тока без использования отдельных компонентов — трансформаторов тока или элементов Холла, например, внутри магнитопроницаемых колец.“Здесь мы разработали большие двухъядерные модели реле тока и преобразователей, чтобы сократить время установки и обеспечить простоту цельных, неинтрузивных датчиков, которыми мы известны”, — сказал Делсман.

Одной из доминирующих тенденций во всех двигательных технологиях является переход к конструкциям с более высокая эффективность и плотность мощности. Требования Министерства энергетики (DOE) к энергоэффективности стимулировали повышение эффективности асинхронных двигателей переменного тока в моделях мощностью от 1 до 500 л.с. Требования для многих 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.Фактически, 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 этого не требуют правила.

“Что касается двигателей, то мы видим больше приложения, использующие батареи в качестве источника питания нужны двигатели с более высокой эффективностью”, — сказал Макнамара. Его компания видит все больше приложений, которые также нуждаются в эффективном и более точном перемещении с помощью приводов звуковой катушки.

Компактный прямой привод линейные двигатели — еще один вариант экономии энергии. Широко используемые в Европе линейные двигатели по-прежнему редки в США. “Однако ситуация меняется благодаря тому, что такие конструкции, как трубчатые линейные двигатели, обеспечивают возврат инвестиций”, — сказал Зафиро из LinMot. Это в виде сниженного энергопотребления, особенно полезного в упаковочной промышленности для выполнения задач по доставке и размещению.

Рассмотрим, как эффективность является ключевым фактором в приложениях drone. BEI Kimco специализируется на изготовленных на заказ наборах деталей двигателей и приводов, которые интегрируются в приложения заказчика. Распространенной причиной использования наборов деталей является уменьшение размера конечного изделия. За последние десять лет двигатели BLDC стали более распространенными, чем когда-либо, и, по словам Макнамары из BEI Kimco, где эффективность является обязательным условием, BLDC является победителем. Приводы звуковых катушек с подвижным магнитом и подвижной катушкой эволюционировали до того, что мы разместили версии обоих типов со встроенными датчиками.

Еще одним способом повышения эффективности конструкции двигателей является продолжение замены вариантов с жидкостным приводом.

“Роботизированная автоматизация использует все больше средств передачи энергии, особенно захваты, которые переходят с пневматического на электрическое управление”, — сказал Дэйв Бекстоффер, менеджер по продуктам в отделе продаж в Портескап. Электрические захваты обеспечивают более высокий уровень контроля по сравнению с пневматическими захватами, поскольку двигательной технологией управлять проще, чем пневматической. Переход на полностью электрические захваты устраняет необходимость в воздушных шлангах для большей свободы передвижения, что позволяет инженерам автоматизировать дополнительные процессы позже, добавил Бекстоффер.

Обновлено: Тенденции в области электродвигателей, часть I — Миниатюризация, подключение и кастомизация

Обновлено: Тенденции в области электродвигателей, часть II — Скотт Эванс из Kollmorgen установил рекорд в области дизайна движения

Обновлено: Тенденции в области электродвигателей, часть III — Сетевые технологии, IoT и зондирование выводят конструкции с приводом от двигателя на новые высоты

Обновлено: Тенденции в области электродвигателей, часть IV — Подробнее о миниатюризации и особых случаях медицинского применения

Обновлено: Тенденции в области электродвигателей, часть V — Конвергенция технологий привода в исследовательских лабораториях