無框電機(jī)是轉(zhuǎn)子和定子的子組件集，在傳統(tǒng)的電機(jī)外殼中沒有預(yù)先固定。 它們也不帶有輸出軸(或軸支撐軸承)。 相反，OEM或設(shè)計(jì)工程師與供應(yīng)商合作，將無框電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子直接緊密地集成到機(jī)器和框架中。
然而，無框電機(jī)的基本操作就像傳統(tǒng)的永磁電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)一樣。 無框電機(jī)由驅(qū)動(dòng)器供電，它們依據(jù)框架尺寸和根據(jù)其繞組的電壓出售; 大多數(shù)杠桿霍爾傳感器和編碼器反饋高分辨率; 一些是UL列出的，以簡(jiǎn)化OEM的設(shè)計(jì)驗(yàn)證。
請(qǐng)注意，一些無框電機(jī)，就像任何其他伺服電機(jī)系統(tǒng)一樣，采用無刷伺服電機(jī)的形式來驅(qū)動(dòng)精密軸。 相比之下，其他無框電機(jī)如同扭矩電機(jī)。 這些直驅(qū)電動(dòng)機(jī)通常具有較大的直徑和較高的極數(shù)，并且其運(yùn)行速度低于伺服電機(jī)。這反過來意味著它們比伺服電機(jī)提供更高的扭矩。
無框電機(jī)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是較高的剛度。 當(dāng)然，設(shè)計(jì)的整體剛度取決于其所有組件的剛度。 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)包括帶有軸的電機(jī)，軸連接到機(jī)械傳動(dòng)部件，如皮帶和皮帶輪，導(dǎo)螺桿或齒輪箱。 軸剛度甚至?xí)?duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生重大影響 - 因?yàn)樗侵睆搅⒎降暮瘮?shù)。
無框架扭矩電機(jī)提供的傳動(dòng)部件不需要伴隨其空轉(zhuǎn)和穩(wěn)定性問題。 結(jié)果是傳動(dòng)剛度輸出有時(shí)比傳統(tǒng)電機(jī)輸出的扭轉(zhuǎn)剛度高幾十倍。無框電機(jī)的設(shè)計(jì)變化比比皆是。 在這里，我們專注于無軸無框架電機(jī)。
這些電機(jī)上的孔使機(jī)器制造商能夠以多種方式配置機(jī)器。 但是考慮另一種變化是帶殼的力矩電機(jī)，其包括軸承組，位置反饋裝置和通常的溫度監(jiān)控裝置。 這個(gè)概念需要用戶較少的應(yīng)用工程，但也限制了設(shè)計(jì)靈活性。
需要注意的是：雖然無框架電機(jī)具有許多優(yōu)點(diǎn)，但它們需要更多工程，這意味著它們通常只能用于大批量生產(chǎn)產(chǎn)品，如CAT掃描儀，或用于低成本生產(chǎn)，但是成本不是主要考慮因素，如望遠(yuǎn)鏡。 也就是說，無框架電機(jī)集成的工程投資可以帶來競(jìng)爭(zhēng)性的性能優(yōu)勢(shì)。
實(shí)際上，無框電機(jī)上的定制繞組設(shè)計(jì)可以滿足特殊的電壓要求; 薄層壓變化可以提高高速應(yīng)用的效率，并且框架直徑尺寸基本上是無限的。 某些電機(jī)的F級(jí)繞組額定值允許溫度達(dá)到155°C。 同樣，稀土釹鐵硼磁鐵是許多無框架電機(jī)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)配置。但是一些制造商提供帶有釤鈷磁鐵的電機(jī)，來承受非常高溫的環(huán)境。
