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本文目的是為美的、小米、松下、三星、大洋、雷克等公司想做微電機本體工作的朋友介紹一下工作內容,并提供產品和市場介紹適合想從事微電機研究的朋友。從事微電機研發的朋友將為微電機風扇市場上下游的朋友進行深入的技術分享,以及一些業務分享。不過,3D渦輪機成本較高,而且超高速時大多采用金屬制成。即使體積很大,如果用五軸加工中心加工一個,至少要多花五十塊錢。
小功率超高速電機應用范圍廣泛,如吸塵器、電動工具、牙鉆等。轉速基本都在5萬轉以上,功率從幾十瓦到幾百瓦不等。然而,我對吸塵器風扇領域只有一定的了解。了解,包括大學研究、產品設計、產品市場和零部件供應商。下圖是一款手持式吸塵器的宣傳圖,取自京東的產品詳情,展示了所使用的高速無刷直流鼓風機。
國內做這方面研究的老師不多,可能是因為技術含量不高。我們可以把這個小電機從整機上拆下來,做競品分析。我們自己制作一個很容易。關鍵是周期還短。定子總成和超高速吸塵器電機目前均為2級電機,定子均為3槽集中繞組。一些制造商還采用六槽設計進行創新。齒槽轉矩更低,電機效率更高。
不過之前也有網友問過這個問題,所以我還是提一下吧。目前我所知道的只有浙江大學的沈建新教授。他在高速電機的研究工作中就有這種類型的電機。以下摘自浙江大學官網。的:
電子控制板。小型電機的電子控制板通常做得更緊湊。我不太了解板子布局,但整個板子最貴的部分是主控MCU、六個開關Mosfets和兩個大電容。如果想要降低電控板的成本,就必須考慮這三種設備的國產化。目前國內一些器件廠商也能滿足要求,完全可以替代吉靈、MaxPower、英飛凌等進口廠商的器件。無論功率大小,風機的結構基本相同。主要由渦輪、蝸殼、擴壓器、電機定子、轉子、軸承、機殼和電控板等組成。
但我建議2槽3級電機最適合。六槽電機的槽太小,接線復雜,繞組會出現大量缺陷。而且六槽定子體積較大,成本也會比三槽定子高很多。轉子組件的左側是殼體和擴散器。機殼是整機的支撐結構,用于安裝定子和軸承。接下來是轉子組件。轉子組件包括芯軸、軸承、磁環和平衡環。超高速電機的芯軸具有更高的強度要求。一般采用軸承鋼GCr15,也有廠家直接采用陶瓷軸。
軸承也是關鍵。目前雙端支撐軸承的成本可以很低,但現在出現了一體式軸承,將軸承和心軸集成在一起。軸的旋轉精度特別高。沒有雙端軸承和軸。裝配誤差,電機制造商使用這種軸承不僅效率高、旋轉精度高,而且裝配工序少。目前直材料的成本可能沒有雙端支撐軸承高,但裝配后的總成本也不一定高。
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