Em có đoạn văn về máy điện dịch mãi mà vẫn thấy lủng củng , mọi người chỉnh hộ em cái.em xin chân thành cám ơn
A Novel Motor Topology for High-Speed Micro-Machining Applications
Một dạng liên kết động cơ mới cho ứng dụng Máy cỡ nhỏ tốc độ cao
Abstract —In this paper, a novel motor topology (lateral stator machine) is proposed for various drilling applications where the space in the tool head is limited. The stator of the motor grows in one lateral direction, allowing for a compact direct drive design. Finite-element analysis (FEA) is carried out and the machine design is optimized for the specifications of a high-speed micromachining spindle which is given as an example. The design procedure for those specifications is described in detail, where the torque is maximized while considering the space limitations and the loss constraints at the critical operating points. The construction of a lateral stator machine merged into a test bench is also described. The test bench is used for measuring the standstill torque of the machine in a configuration without bearings, such that only the electromagnetic torque is measured without any friction effects from the bearings. Moreover, the test bench can be modified to measure the no-load losses and separate the mechanical and electromagnetic components of it. Although described on a lateral stator machine, the measurement methodology of this paper can be applied to any electrical machine. Finally, measurement results are given and the design procedure is verified
Tóm tắt- trong bài báo này, một cấu trúc liên kết động cơ mới ( máy stator bên ) được đề xuất cho các ứng dụng khoan khác nhau, nơi không gian vào đầu bị hạn chế. Stator của động cơ phát triển theo một hướng bên , cho phép một thiết kế trực tiếp truyền động nhỏ gọn . Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) được thực hiện và thiết kế máy được tối ưu hóa cho các chi tiết kỹ thuật của một tốc độ cao nghệ vi trục chính được đưa ra như một ví dụ. Thủ tục thiết kế cho những chi tiết kỹ thuật được mô tả chi tiết , trong đó mô-men xoắn được tối đa hóa trong khi xem xét những hạn chế không gian và những khó khăn mất mát tại các điểm điều hành quan trọng . Việc xây dựng một máy stator bên sáp nhập vào một Bàn thử nghiệm cũng được mô tả . Bàn thử nghiệm được sử dụng để đo sự dừng mô-men xoắn của máy trong một hệ mà không cần vòng bi, như vậy mà chỉ có mô-men xoắn điện được đo mà không có bất kỳ tác dụng ma sát từ các vòng bi. Hơn nữa, Bàn thử nghiệm có thể được sửa đổi để đo lường những tổn thất không tải và tách các thành phần cơ khí và điện của nó . Mặc dù mô tả trên một máy stator bên , các phương pháp đo lường của bài viết này có thể được áp dụng cho bất kỳ máy điện. Cuối cùng, kết quả đo lường được đưa ra và các thủ tục thiết kế được xác minh
Index Terms—AC machines, finite-elements method (FEM), high-speed machines, loss segregation, test bench, torque measurement.
Muc lục Máy chỉ số Điều khoản -AC , phương pháp phân tích gần đúng (FEM ), máy tốc độ cao , tổn hao phân đoạn , bàn thử nghiệm, đo lường mô-men xoắn .
I. INTRODUCTION
HIGH-SPEED electrical drives have been a very popular research topic lately. Several electrical drives with speeds above 100 000 r/min and power levels from 100 W up to several kWs have been reported in literature. The driving force behind this is mainly the miniaturization trend in applications such as turbocompressors, gas turbines and machining spindles [1]. A 100 W, 500 000 r/min drive system is described in [1]. A 2 kW, 200 000 r/min machine is designed, optimized and tested in [2]. An overview of ultra-high-speed drive systems is given in [3]. The authors have analyzed the speed limits of high-speed electrical machines in [4]. The applications described above have one working point with a defined nominal speed and power. Hence, the motors are designed and optimized for this nominal speed and power, which is justified for typical high-speed applications such as turbo compressors. However, there are high-speed applications that have different torque and speed requirements
I. GIỚI THIỆU
Truyền động TỐC ĐỘ CAO đã là một đề tài nghiên cứu rất phổ biến thời gian gần đây . Một số truyền động điện với tốc độ trên 100 000 vòng/phút và sức mạnh cấp độ từ 100 W đến vài KWS đã được báo cáo trong tài liệu . Động lực đằng sau này chủ yếu là xu hướng thu nhỏ trong các ứng dụng như máy nén khí kiểu tuabin , tua bin khí và cọc công [1] . A 100 W , 500 hệ thống 000 vòng / phút truyền động được mô tả trong [1] . A 2 kW , 200 000 r / min máy được thiết kế , tối ưu hóa và thử nghiệm trong [2] . Tổng quan về hệ thống truyền động siêu tốc độ cao được đưa ra trong [3] . Các tác giả đã phân tích các giới hạn tốc độ của máy điện tốc độ cao trong [4] . Các ứng dụng được mô tả ở trên có một điểm làm việc với một tốc độ bình thường và quyền lực xác định. Do đó, các động cơ được thiết kế và tối ưu hóa cho tốc độ và công suất danh này , mà là hợp lý cho các ứng dụng tốc độ cao điển hình như máy nén turbo. Tuy nhiên , có những ứng dụng tốc độ cao có yêu cầu mô-men xoắn và tốc độ khác nhau
For example, the trend in micro-machining is toward smaller tools with high rotational speed and low torque requirements. On the other hand, the same spindle still has to be able to drive larger tools that require more torque at lower speeds. Such an application is micro-machining spindles for high-speed milling where tool diameters down to 0.1 mm are used which require almost zero torque at high-speeds [5], whereas the same spindles are also applied for thread cutting at low speeds where a high torque is needed. As further examples, new desktop machining centers are developed to process very small work pieces for the watch industry and for the manufacturing of dental crowns.
A further application with similar specifications is dental hand pieces. Currently, different hand pieces are used for different treatments that usually require low torque at high speeds and high torque at low speeds. Accordingly, there are activities to replace several hand pieces with low-speed motors and step-up gearboxes for distinct applications with a single direct-driven hand piece
A Novel Motor Topology for High-Speed Micro-Machining Applications
Một dạng liên kết động cơ mới cho ứng dụng Máy cỡ nhỏ tốc độ cao
Abstract —In this paper, a novel motor topology (lateral stator machine) is proposed for various drilling applications where the space in the tool head is limited. The stator of the motor grows in one lateral direction, allowing for a compact direct drive design. Finite-element analysis (FEA) is carried out and the machine design is optimized for the specifications of a high-speed micromachining spindle which is given as an example. The design procedure for those specifications is described in detail, where the torque is maximized while considering the space limitations and the loss constraints at the critical operating points. The construction of a lateral stator machine merged into a test bench is also described. The test bench is used for measuring the standstill torque of the machine in a configuration without bearings, such that only the electromagnetic torque is measured without any friction effects from the bearings. Moreover, the test bench can be modified to measure the no-load losses and separate the mechanical and electromagnetic components of it. Although described on a lateral stator machine, the measurement methodology of this paper can be applied to any electrical machine. Finally, measurement results are given and the design procedure is verified
Tóm tắt- trong bài báo này, một cấu trúc liên kết động cơ mới ( máy stator bên ) được đề xuất cho các ứng dụng khoan khác nhau, nơi không gian vào đầu bị hạn chế. Stator của động cơ phát triển theo một hướng bên , cho phép một thiết kế trực tiếp truyền động nhỏ gọn . Phân tích phần tử hữu hạn (FEA) được thực hiện và thiết kế máy được tối ưu hóa cho các chi tiết kỹ thuật của một tốc độ cao nghệ vi trục chính được đưa ra như một ví dụ. Thủ tục thiết kế cho những chi tiết kỹ thuật được mô tả chi tiết , trong đó mô-men xoắn được tối đa hóa trong khi xem xét những hạn chế không gian và những khó khăn mất mát tại các điểm điều hành quan trọng . Việc xây dựng một máy stator bên sáp nhập vào một Bàn thử nghiệm cũng được mô tả . Bàn thử nghiệm được sử dụng để đo sự dừng mô-men xoắn của máy trong một hệ mà không cần vòng bi, như vậy mà chỉ có mô-men xoắn điện được đo mà không có bất kỳ tác dụng ma sát từ các vòng bi. Hơn nữa, Bàn thử nghiệm có thể được sửa đổi để đo lường những tổn thất không tải và tách các thành phần cơ khí và điện của nó . Mặc dù mô tả trên một máy stator bên , các phương pháp đo lường của bài viết này có thể được áp dụng cho bất kỳ máy điện. Cuối cùng, kết quả đo lường được đưa ra và các thủ tục thiết kế được xác minh
Index Terms—AC machines, finite-elements method (FEM), high-speed machines, loss segregation, test bench, torque measurement.
Muc lục Máy chỉ số Điều khoản -AC , phương pháp phân tích gần đúng (FEM ), máy tốc độ cao , tổn hao phân đoạn , bàn thử nghiệm, đo lường mô-men xoắn .
I. INTRODUCTION
HIGH-SPEED electrical drives have been a very popular research topic lately. Several electrical drives with speeds above 100 000 r/min and power levels from 100 W up to several kWs have been reported in literature. The driving force behind this is mainly the miniaturization trend in applications such as turbocompressors, gas turbines and machining spindles [1]. A 100 W, 500 000 r/min drive system is described in [1]. A 2 kW, 200 000 r/min machine is designed, optimized and tested in [2]. An overview of ultra-high-speed drive systems is given in [3]. The authors have analyzed the speed limits of high-speed electrical machines in [4]. The applications described above have one working point with a defined nominal speed and power. Hence, the motors are designed and optimized for this nominal speed and power, which is justified for typical high-speed applications such as turbo compressors. However, there are high-speed applications that have different torque and speed requirements
I. GIỚI THIỆU
Truyền động TỐC ĐỘ CAO đã là một đề tài nghiên cứu rất phổ biến thời gian gần đây . Một số truyền động điện với tốc độ trên 100 000 vòng/phút và sức mạnh cấp độ từ 100 W đến vài KWS đã được báo cáo trong tài liệu . Động lực đằng sau này chủ yếu là xu hướng thu nhỏ trong các ứng dụng như máy nén khí kiểu tuabin , tua bin khí và cọc công [1] . A 100 W , 500 hệ thống 000 vòng / phút truyền động được mô tả trong [1] . A 2 kW , 200 000 r / min máy được thiết kế , tối ưu hóa và thử nghiệm trong [2] . Tổng quan về hệ thống truyền động siêu tốc độ cao được đưa ra trong [3] . Các tác giả đã phân tích các giới hạn tốc độ của máy điện tốc độ cao trong [4] . Các ứng dụng được mô tả ở trên có một điểm làm việc với một tốc độ bình thường và quyền lực xác định. Do đó, các động cơ được thiết kế và tối ưu hóa cho tốc độ và công suất danh này , mà là hợp lý cho các ứng dụng tốc độ cao điển hình như máy nén turbo. Tuy nhiên , có những ứng dụng tốc độ cao có yêu cầu mô-men xoắn và tốc độ khác nhau
For example, the trend in micro-machining is toward smaller tools with high rotational speed and low torque requirements. On the other hand, the same spindle still has to be able to drive larger tools that require more torque at lower speeds. Such an application is micro-machining spindles for high-speed milling where tool diameters down to 0.1 mm are used which require almost zero torque at high-speeds [5], whereas the same spindles are also applied for thread cutting at low speeds where a high torque is needed. As further examples, new desktop machining centers are developed to process very small work pieces for the watch industry and for the manufacturing of dental crowns.
A further application with similar specifications is dental hand pieces. Currently, different hand pieces are used for different treatments that usually require low torque at high speeds and high torque at low speeds. Accordingly, there are activities to replace several hand pieces with low-speed motors and step-up gearboxes for distinct applications with a single direct-driven hand piece
Comment