“革命性” PCB绕组使微电机体积减半

比利时的一家初创公司Mirmex Motor已经开发出一种新的制造微电机高功率密度绕组的方法,据称它将彻底改变传统的绕组设计和制造方法。这项技术是经过7年研发的结果,它使用由柔性印刷电路形成的绕组,并声称可以使电动机体积缩小50%,动态性能提高70%,热损失只有使用传统铜绕组电机的三分之一,而且组装速度可提高10倍。

“革命性” PCB绕组使微电机体积减半

2013年,比利时UCLouvain大学开始了新技术的研究工作。2017年,该团队成立了Mirmex公司继续这项工作,并从当地投资者和欧盟委员会筹集了几百万欧元的资金。目前已经开始生产,年产10万个绕组的能力。
该技术主要针对无槽永磁电机,以同步机或无槽无刷直流(SBLDC)机的形式存在。虽然这些电机已经存在了40年,但Mirmex表示,这些电机自诞生以来就没有出现过任何重大创新,而且其线圈的设计和制造也很复杂。

“历史上使用的生产机器是为特定类型的线圈或单一应用而设计的,”该公司的首席技术官François Baudart博士解释说。”这种复杂的过程减慢了原型设计和制造的速度,使其昂贵且不灵活。由于微电机主要用于对创新和进步至关重要的领域,我们必须找到更好的解决方案。”

Mirmex不需要缠绕铜线,而是在柔性PCB(印刷电路板)材料条上创建和打印绕组,从而实现 “前所未见 “的绕组拓扑结构。这些专有的图案是用AI(人工智能)算法设计的,一旦绕好,重叠层就会形成电机绕组,据说其性能远超竞争对手。

Mirmex已经开发出一种自动化流程,用于创建绕组拓扑结构,以生产出使用传统方法无法实现的绕组图案。PCB线圈简化并加快了电机生产,同时也降低了工具成本。电机可以使用内部开发的软件进行定制。

新的图案提供了超越绕组形状的可能性。通过改变导体的尺寸、图案、厚度和互连,微电机的新功能成为可能。Mirmex表示,其软件可以为每个应用提供最佳设计,并可适应各种情况。

“这代表着微电机行业的巨大飞跃,”Mirmex Motor的首席执行官Cedric Van Rossum声称。”来自行业专业人士的反馈已经证明,我们的解决方案远远高于市场标准。我们对我们的微电机和我们的创新游戏规则技术抱有很大的期望。”

“革命性” PCB绕组使微电机体积减半
Mirmex基于PCB的技术允许其生产各种配置的绕组,这些配置可以根据应用进行定制

“如今,微电机无处不在,从无人机到手术设备和机器人,”该公司首席科学顾问Bruno Dehez教授补充道。”对微电机的需求持续增长。”

“这种电机的性能完全取决于它们的铜线圈,”他继续说道。”为了获得最佳效果,它们的绕组特别长,而且绕组过程很繁琐。许多线圈在原型设计阶段仍由手工组装。” 获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com

Mirmex公司预计其电机和绕组将用于高性能应用,如机器人、手术工具、假肢和航空航天设备。该公司列举了其技术可以带来巨大效益的几个领域。

  • 机器人等工业应用需要动态驱动系统。与传统的微电机相比,基于PCB的电机可以实现更快的运动和更高的生产率。由新电机驱动的机器人也可以变得非常精确,因为其柔性绕组可以更好地过滤谐波。
  • 手术和牙科设备中使用的微电机必须小巧轻便。传统上,它们的尺寸往往不足,导致过热。要优化绕组以实现每个应用的理想性能,成本太高。Mirmex表示,其绕组可以更容易地进行优化,而且其电机的尺寸更小、功率更大,可以减少仪器的冷却时间,同时也是市场上最轻的产品之一。
  • 在电动工具中,传统电机无法在所有可能的配置中达到所需的扭矩,通常需要一个齿轮箱。新型微电机可以在不需要齿轮箱的情况下增加扭矩,从而减轻重量,提高效率。
  • 在假肢和其他生物机器人应用中,电池寿命是个大问题。新型微电机重量更轻,结构更紧凑,效率更高。因此,假肢设备需要更少的能量来执行同样的动作,从而延长电池寿命。新型电机还将有助于生产更小的假肢,如手或儿童假肢。

Mirmex公司计划将其技术授权给其他电机制造商,也自生产电机。

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