无框电机是许多工程挑战的非传统解决方案，包括将电机集成到需要高性能扭矩和完全定制形状和尺寸的密闭空间中。无框电机是利用电磁感应工作的电机，与直流无刷电机具有相似的磁体或绕组和元件。尽管如此，一个关键的区别使无框电机适用于复杂的装配。在本文中，我们将介绍这些差异，无框电机是如何工作的，无框电机的优点，以及在哪里可以使用它。
什么是无框电机?
无框电机相对于DD马达来说，他是没有框架的。相当于普通电机来说，他包含了转子和定子，而且是可以直接驱动。
转子:
转子是无框电机的旋转部件。它有永磁体安装在内部或外部(外部转子)与定子产生的磁场相互作用，使其旋转。
定子:
相当于转子而言，定子属于电机的里面保持不转的部分。定子保持铜绕组，是由层压钢板制成的铁芯。
无框架电机的组成部分
直接驱动的无框架电机基本上由定子和转子组成，但无框架电机还有许多其他组件。
电刷
无框电机属于无刷力矩电机，他是没有电刷的，优点就是没有传统电刷的磨损。
换向器
换向器负责确保交流电转换成直流电。
霍尔效应传感器
霍尔效应传感器通过检测磁场变化，向控制器发送模拟信号，从而将转子的位置提供给控制器。
它是无框无刷直流电机的可选组件。
温度传感器
所有电机都具有可实现最佳性能的操作条件。温度传感器可以提供内部温度，以保持无框电机的最佳条件。
散热和冷却
所有电机都产生热量，液体或空气冷却系统可以有效地去除热量，以扩大扭矩的使用。
转子可以安装到任何轴所需的功能，这样一个裸组件允许无框电机在需要定制的电机外壳的尺寸和形状的应用中使用。
无框电机是如何工作的?
无框电机是一种直接驱动扭矩电机，其工作原理与任何伺服电机相同，但通常具有更大的直径，并直接将扭矩施加到轴上，而无需任何干预机制。
无框电机是具有环形绕组结构和多极结构的永磁同步电机。定子使用从源提供的电流来产生磁场，换向器产生旋转磁场。
固定磁铁和旋转磁场之间的相互作用产生扭矩。
无框电机有多个引线。典型的无框电机具有:
电源线
接地线
反馈引线
控制引线
电源线
电源引线用于向直接驱动电机提供电压或电流
接地线
接地引线作为电源和反馈引线所需的接地连接。
反馈引线
反馈引线将直接驱动力矩电机连接到传感器和编码器，如数据和霍尔效应传感器，用于位置感应。
控制引线
控制引线可以与反馈引线结合，传输来自控制器的信号。
无框电机特点
无框电机具有多种特点，其中最重要的是无框直接驱动转矩电机的选择不是基于功率，而是基于峰值转矩和连续转矩
空心轴/孔
无框电机带有一个孔，允许电线和其他组件通过驱动轴(电机中心)的通道。这是不可能与一个标准的伺服电机。
可定制的
无框电机可以设计为特定的性能指标，而不是额定功率。
简单的维护
无框无刷直流电机由定子和转子组成，没有任何其他部件，从而降低了维护成本。
定制的绕组
无框电机可以具有用户特定的绕组，以匹配极其性能特定的应用，包括定制电压要求，高速应用的层压变化以及稀土磁性材料的选择。
设计
强和电机提供了完全的设计自由与我们的高效无框电机。由于不同的直径，绕组和安装配置，我们的电机选择范围适用于各种用途。
为什么我要用无框电机?
无框无刷直流电机主要用于高定制性和复杂的应用。
我们的无框电机适用于需要连续和峰值扭矩性能的应用，并直接集成到组件中，利用无中间动力传输组件的优势。
密实度
Mosrac无框架转矩电机的尺寸仅为25毫米，适用于任何需要小电机设置高扭矩的机器人或绕组应用。
直接驱动
无框电机被称为直接驱动电机，因为负载直接与电机连接，没有任何轴、齿轮或滑轮。这减少了扭矩应用中的不准确性和顺应性。
高扭矩传递
Mosrac电机针对最高性能进行了优化，并具有相对于电机尺寸和重量提供最佳扭矩的电磁设计。
热解决方案
对于需要持续扭矩传递的应用，由于加热，伺服电机的扭矩会随着时间的推移而减少。无框电机可以提供相同的性能，因为更好的散热延长时间。
有限的访问
无框电机是高端应用的理想选择，例如需要持续操作和有限且罕见维护的机器人。
我可以在哪里使用无框电机?
无框电机可用于专业应用和几乎所有的伺服电机应用。
机器人
直接驱动电机特别用于需要精确定位的机器人关节。
Web绕组
卷筒纸卷绕应用可以受益于直接驱动电机的精确卷绕和放卷。
风力涡轮机
直接驱动风力涡轮机使用无框电机，因为它们可以精确控制叶片间距。
致动器
无框架电机最普遍的用途是任何类型的驱动，特别是在机器人手臂和关节。马赛克电机在旋转执行器中特别有用，并用于许多输送系统和分度台。
水下机器人航行器
直接驱动电机被用于安装在水下探测车上的推进器。
模拟器和VR
直接驱动电机可以为仿真控制器提供即时和触觉反馈，并用于许多VR设备。
望远镜
由于消除了外壳和齿轮，直接驱动电机具有望远镜实时调整所需的快速响应时间。此外，这些电机可以在长时间观察期间提供连续的扭矩传递。
协作机器人(Cobots)
协作机器人有许多关节，需要多个自由度的运动。由于其紧凑性和精确控制，无框电机集成到这些关节中。
图片来源:欧姆龙@无框电机的应用
手术机器人
手术机器人需要极高的精度，这是感应电机无法实现的。直接驱动电机可以很容易地与手持式或自主手术机器人融合在一起。
移动机器人
移动机器人具有关节电机，用于不同关节的倾斜、驱动和旋转以及直线运动。无框电机可以设计成适合移动机器人的外部外壳，并提供这些功能。
类人机器人
人形机器人的设计不能集成标准的伺服电机。Mosrac无框架电机用于肢体驱动，关节控制和精确反馈的完整旋转。
由DMKE齿轮提供
外骨骼
外骨骼是一种可穿戴的机械装置，可以帮助人们搬运重物或帮助身体康复。从本质上讲，它是骨骼的延伸，具有与骨骼相同的关节。这些关节使用各种尺寸和扭矩强度的无框电机来实现真正的触觉反馈。
SCARA机器人
SCARA机器人至少有三个倾斜关节，每个关节都需要一个直径不同的电机。轴连接使用比基础连接更小的电机。这种关节需要完全定制的无框架电机和按需制造。
军事机器人
军事应用如acp，无人驾驶车辆和炮塔都使用无框架马达来快速精确瞄准。
半导体
真空机器人内部的无框电机用于定位晶圆片。
消费电子产品
消费电子产品是由拾取机器人制造的。这些机器人的任务是准确地将元件放入电子设备中。无框电机结构紧凑，使用无框电机可以将许多机器人紧密地放在一个小空间内。
机床
几乎任何带有旋转主轴的工具都可以使用无框电机来实现高扭矩和连续扭矩。
医疗
医疗应用需要有限的噪音和干扰。无框电机没有任何齿轮和中间组件，使他们安静的病人舒适。它们用于核磁共振扫描仪、CT扫描仪和其他诊断设备。
印刷
无框电机用于许多打印机头的精度。
航空航天
安置直接驱动电机用于飞行系统控制致动器，以提供轴向运动和致动控制表面。
车辆
无框电机越来越多地用于电动汽车的驱动系统，以提高能源效率和直接扭矩传递。
无框架电机Vs有框架电机
外壳直接驱动电机(DDR电机)是具有封闭外壳的扭矩电机。没有轴、齿轮或滑轮来传递机械旋转，但定子和转子被安置在一个电机单元中。这提供了一层额外的保护，同时仍然提供直接驱动电机的功能。
Mosrac的外壳电机，如FE和FL系列，外径仅为40毫米，由于现成的标准尺寸，比我们的无框电机更具成本效益。我们的无框电机可以完全尺寸和定制为您的专业应用，需要更少的维护比有壳电机。
无框电机Vs伺服电机
标准伺服电机配有定子，转子，轴承，轴和外壳。伺服电机作为一个完整的包出售，并有标准的应用程序。无框或直接驱动电机是一种伺服电机，带有定子和转子，旨在直接集成到其应用中。
无框电机Vs感应电机
感应电动机不如无框电动机精确，不用于高性能应用。它们使用旋转磁场工作，效率不如无框电机，但更坚固。感应电机提供比直接驱动电机更低的扭矩，并有标准尺寸。
无框电机
Mosrac无框架电机适用于高性能应用，具有许多优点。
●可定制的设计，以满足您的项目。我们的工程师可以从头开始工作，以建立一个无框电机与绕组和尺寸适合您的组装。
●所有无框电机均采用优化的电磁设计。
●无框电机的扭矩密度相对较小。
●将Mosrac电机直接集成到您的设备中，可以改善散热，并允许定制冷却解决方案。
●我们的内置DDR电机和无框电机都比标准伺服电机和感应电机维护更低。
●Mosrac无框电机已用于领先的机器人和能源行业，提供高效可靠的设备。
●无框电机有最小的反弹，因为他们不使用齿轮。
结论
直接驱动电机以其直接扭矩传递系统命名，该系统不需要任何中间组件，如轴。这将无框电机从标准伺服电机中分离出来，并为这类电机提供了一个专门的市场。
它们主要用于机械臂，MR扫描医疗设备以及需要在定制组件中提供高扭矩的应用。DDR无刷直流电动机重量轻，具有较高的扭矩密度，运行在较低的维护。直接驱动电机也可以有一个外壳，但它将始终使用机械扭矩传输系统，如滑轮或轴。
定制无框转矩电机的案例研究
强和电机拥有提供高性能，可靠和高密度扭矩电机的传统，可以通过我们熟练的工程师团队进行定制。我们提供从绕组和材料选择到转子尺寸的定制。
我们有一个选择的无框直接驱动扭矩电机，适合常见的组件容易。您可以使用我们的比较图表轻松选择我们的无框电机解决方案之一。