马达的原理与应用.ppt

54Motor Technology Lab., Tamkang University線性馬達(Linear Motors)55Motor Technology Lab., Tamkang University線性馬達優點Linear Motion56Motor Technology Lab., Tamkang University線性馬達種類NSSNSSSN線性步進馬達線性步進馬達鐵心式線性伺服馬達鐵心式線性伺服馬達線性感應馬達線性感應馬達無鐵心式線性伺服馬達無鐵心式線性伺服馬達57Motor Technology Lab., Tamkang University線性步進馬達 動作原理1)2)3)4)磁鐵磁鐵58Motor Technology Lab., Tamkang University線性步進馬達基本模組直線式直線式旋轉式旋轉式平面式平面式59Motor Technology Lab., Tamkang University直線式 線性步進馬達1.5m LMPA for BOSCH, Germany60Motor Technology Lab., Tamkang University直線式線性步進馬達定子定子動子動子壓縮空氣壓縮空氣入口入口61Motor Technology Lab., Tamkang University線性步進馬達定子凹槽62Motor Technology Lab., Tamkang University旋轉式 線性步進馬達63Motor Technology Lab., Tamkang University平面式 線性步進馬達LMSP,TOKYO ELECTRONTravel: 640 x 640 mmAccuracy: +/- 0.002 mmVelocity: 1 m/sYaw: 2 arc sec10 mm Settling: 100 ms64Motor Technology Lab., Tamkang University直線式之變化65Motor Technology Lab., Tamkang University各式之組合直線式直線式 旋轉式旋轉式 平面式平面式66Motor Technology Lab., Tamkang University結合直線與旋轉式步進馬達之XY Table67Motor Technology Lab., Tamkang University雙動子線性步進馬達直線式直線式平面式平面式68Motor Technology Lab., Tamkang University平面式雙動子馬達典型應用例典型應用例 :晶圓檢測機，PCB / LCD檢測機，PCB 飛針檢測機，雷射切割機69Motor Technology Lab., Tamkang University線性永磁交流馬達(線性伺服馬達)(Linear PMSM Motor)70Motor Technology Lab., Tamkang University鐵心式線性伺服馬達原理 • 通常繞線部份為動子, 磁鐵部份為定子• 需要光學尺回授做伺服控制• 有顯著的 Cogging Force移動移動導磁鐵心導磁鐵心71Motor Technology Lab., Tamkang University鐵心式線性伺服馬達形式* From Linear Synchronous Motors, by G. Gieras and Z. Piech單側式單側式管狀馬達管狀馬達 – 外線外線圈圈雙側式雙側式管狀馬達管狀馬達 – 內線內線圈圈72Motor Technology Lab., Tamkang University鐵心式伺服馬達磁鐵磁鐵動子動子光學光學尺尺73Motor Technology Lab., Tamkang University雙動子鐵心式伺服馬達74Motor Technology Lab., Tamkang University線性伺服馬達XY 平台75Motor Technology Lab., Tamkang UniversityPCB Drilling Machines應用76Motor Technology Lab., Tamkang UniversityPCB Drilling Machines馬達77Motor Technology Lab., Tamkang University無鐵心式線性伺服馬達原理 • 定子由磁鐵排列而成, 通常雙側式• 動子由不導磁材料構成(如塑膠), 繞線粘在材料上• 氣隙較大, 推力較小, 但Cogging Force 很小78Motor Technology Lab., Tamkang University無鐵心式線性伺服馬達磁鐵磁鐵動子動子79Motor Technology Lab., Tamkang University無鐵心與有鐵心馬達組成的XY Table無鐵心馬達無鐵心馬達有鐵心馬達有鐵心馬達80Motor Technology Lab., Tamkang University雙動子無鐵心伺服馬達81Motor Technology Lab., Tamkang UniversityWafer Robot 應用82Motor Technology Lab., Tamkang University無鐵心伺服馬達組成的XY Gantry(龍門式平台龍門式平台)83Motor Technology Lab., Tamkang UniversityXYZ Gantry 84Motor Technology Lab., Tamkang University管狀線性伺服馬達 (LinMot)* From 85Motor Technology Lab., Tamkang University馬達技術實驗室(Motor Technology Lab.)86Motor Technology Lab., Tamkang University目前的研究•磁力軸承與軸流式 pump設計•軸向磁通馬達設計與應用•開關磁阻馬達自軸承(Self-bearing)控制•開關磁阻馬達震動抑制策略•開關磁阻馬達 pump87Motor Technology Lab., Tamkang Universityrotor impellerBerlin Incor I, Berlin Heart AG,GermanyMagnetically Levitated Axial Flow Blood Pump88Motor Technology Lab., Tamkang University轉子葉片由輪殼往外設計為實心結構，葉片容易製造與安裝，但 air gap較大轉子為空心結構，葉片由輪殼往內的設計， air gap較小，馬達效率與磁力軸承的可靠度較高Outer and Inner Impeller Designouter impeller inner impeller89Motor Technology Lab., Tamkang Universityring permanent magnetselectromagneticactuatorrotorimpeller (not shown)motor單軸磁力軸承控制之Axial Flow Pump設計(Inner Impeller)fluid flow2組環形磁鐵(Passive Radial Bearing)提供轉子徑向平衡力1組環型電磁鐵(Active Thrust Bearing) 提供轉子軸向力控制軸向位移90Motor Technology Lab., Tamkang UniversityPrototypeBLDCHall sensorsfluid flowelectromagneticactuatorring permanent magnets91Motor Technology Lab., Tamkang University實驗室設計之BLDC Motor定子線圈定子線圈92Motor Technology Lab., Tamkang University 輪椅電動機車電動腳踏車Wheel Motor Applications93Motor Technology Lab., Tamkang Universitymagnetsbearingstatorrotor3相48極軸向磁通車輪馬達設計94Motor Technology Lab., Tamkang University實驗室設計之Wheel Motor定子定子轉子轉子95Motor Technology Lab., Tamkang University實驗室設計製作之12/8極 SRM定子定子轉子轉子96Motor Technology Lab., Tamkang University12極驅動器 實驗平台實驗系統97Motor Technology Lab., Tamkang University6/4 極 SRM因為SRM之轉子必需為凸極結構, 若能將轉子設計成近似葉片之形狀, 則轉子不只可導引磁場, 亦可用來推動流體98Motor Technology Lab., Tamkang University60o同一極設計修正:•定子分成 3 段, 極線圈在每一段上皆分配一極, 極與極之間相差60o•扭轉轉子成大約45o斜角, 使其近似泵浦葉片99Motor Technology Lab., Tamkang UniversityAxial Flow Pump機構及流體方向bearing impeller (rotor) stator bearing tubefluid flow100Motor Technology Lab., Tamkang University實驗室設計之SRM Motor-Pump定子定子流體入口流體入口轉子轉子101Motor Technology Lab., Tamkang University結語102Motor Technology Lab., Tamkang University與馬達相關的生涯規劃•專業知識 – 控制理論、、電子電路、、微處理機、、程式設計技巧、、馬達技術•將來可做什麼樣的工作？？ 馬達控制、、馬達設計、、伺服控制、、機電整合、、自動化工程、、冷凍空調機控制...•成功的工作態度 - 敬業精神、、企圖心。