Carsten Schulz先生說：“利用高能合金，例如鐵-鈷合金制成的勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)可以明顯縮小電動(dòng)機(jī)體積。”
微型驅(qū)動(dòng)裝置已經(jīng)在世界各地得到了廣泛應(yīng)用。為什么會(huì)出現(xiàn)這種微型驅(qū)動(dòng)裝置呢？它們以后如何更加小型化呢？Harmonic公司的領(lǐng)導(dǎo)人對(duì)此作了介紹。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多領(lǐng)域都停止巨型化發(fā)展，轉(zhuǎn)而趨于小型化，如人們熟悉的大型飛機(jī)，起飛重量高達(dá)500 t的空中巨無霸。事實(shí)上，大型飛機(jī)、船舶或建筑并未因巨大而帶來更多收益，且無法掩蓋體積巨大、超重和高噪聲帶來的高昂的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。
在很多情況下，微小型的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也有著非常重要的用途：您可以想一想汽車中車窗玻璃的升降機(jī)構(gòu)。這樣的小型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)同樣要求高可靠性和高精確，因此也對(duì)其制造商提出了非常高的研發(fā)和生產(chǎn)制造的要求。Harmonic公司的伺服技術(shù)研發(fā)主管Carsten Schulze先生對(duì)微型化的重要性以及如何才能使系統(tǒng)進(jìn)一步向微型化發(fā)展做了說明并指出了從事小型化生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)具備的前提條件（如圖）。
零部件小型化
在航空航天、醫(yī)療器械、機(jī)器人、光學(xué)、半導(dǎo)體和自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域中，要求零部件必須有很輕的重量、小巧的體積和非常高的效率，并且要求所使用的零部件性能和質(zhì)量都越來越好。當(dāng)然，不同應(yīng)用對(duì)零部件重量的要求也不同。醫(yī)療器械領(lǐng)域希望零部件體積盡可能?。欢I(yè)機(jī)器人、光學(xué)和半導(dǎo)體領(lǐng)域則把很高的動(dòng)態(tài)性能列為第一位。自動(dòng)化的移動(dòng)系統(tǒng)，如用于服務(wù)和行駛的機(jī)器人設(shè)備則把最大的效率和盡可能大的有效作用半徑視為最重要的因素。
同樣重要的還有政策環(huán)境：由于各種資源日益緊缺，政策法規(guī)要求并引導(dǎo)企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)向小型化發(fā)展。如汽車的舒適性，隨著車輛的小型化舒適性大大提高。若車輛總重增加，或油耗略有增加，則汽車對(duì)燃油的消耗將明顯增多。
Harmonic公司走在前列
當(dāng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)后面連接一個(gè)高減速比的變速器時(shí)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積可以明顯縮小。所需傳遞的功率則要依靠提高轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。Harmonic公司研發(fā)生產(chǎn)的變速器有著很高的一級(jí)變速比（可達(dá)1:320，微型驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可達(dá)1:1000）。另外，這種變速驅(qū)動(dòng)裝置在整個(gè)使用壽命周期內(nèi)還是無間隙的。這樣，這種電動(dòng)機(jī)-變速器一體化的驅(qū)動(dòng)裝置幾乎就是一個(gè)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。變速裝置很高的扭轉(zhuǎn)剛性對(duì)其直接驅(qū)動(dòng)性能有著很好的作用。
進(jìn)一步小型化的潛力
小型化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步微型化的最大潛力是開發(fā)新的驅(qū)動(dòng)方案和動(dòng)力學(xué)應(yīng)用：即集成有智能化電子控制模塊的應(yīng)用。采用新材料或者零部件進(jìn)一步的相互匹配都是小型化的輔助方法。使用高性能的材料，例如鎳-鐵合金，可以在外形尺寸相同的情況下傳遞更高的扭矩。使用高性能塑料材料可以減輕重量，因?yàn)槔w維增強(qiáng)的聚酯材料有著更高的強(qiáng)度和更輕的重量。減少損耗但同時(shí)保證密封的材料同樣也是微型化的關(guān)鍵。
電動(dòng)機(jī)的體積也可以通過提高轉(zhuǎn)速來減小。這時(shí)，選擇合適的技術(shù)也非常重要。例如，永磁勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)比傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)有著更高的效率和更緊湊的結(jié)構(gòu)。利用高合金成分的合金材料，如銣-鐵合金或釤-鈷合金制作的電動(dòng)機(jī)磁鐵或鐵-鈷合金制作的勵(lì)磁磁鐵還可進(jìn)一步縮小電動(dòng)機(jī)的體積，減輕電動(dòng)機(jī)重量。為進(jìn)一步減小系統(tǒng)體積，集成化意義非凡。不同功能集成在一個(gè)系統(tǒng)中有著很大的微型化潛力。很多情況下，與負(fù)載持續(xù)時(shí)間和負(fù)載出現(xiàn)頻率有關(guān)的微型化潛力往往被人們所忽視。生產(chǎn)中使用的驅(qū)動(dòng)裝置的規(guī)格是可以減少兩檔的，但是閥門調(diào)節(jié)裝置卻很少使用。必要時(shí)可以利用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的最大極限負(fù)荷來承擔(dān)這些平常不用的閥門調(diào)節(jié)控制，而不會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命帶來不利影響。
