HONPINE JM 4세대 프레임리스 토크 모터: 토크 밀도 30% 향상, 작동 온도 10% 감소

최근 HONPINE 프레임리스 토크 모터가 수술 로봇에서 시범 적용을 성공적으로 완료하여 우수한 전자기 성능과 동작 안정성을 입증했습니다. 시험에서 모터의 토크 리플은 1% 미만으로 측정되었으며, 이는 수술 로봇 모터의 일반적인 기준으로 언급되는 2% 목표보다 훨씬 낮은 수치입니다. 토크 변동이 지나치게 크면 진동이 발생하고 정밀한 수술 작업에 영향을 줄 수 있습니다.

토크 리플이 낮으면 원치 않는 진동을 최소화하고 동작을 더 부드럽게 하며, 정밀한 수술 동작을 일관되게 재현하는 데 도움이 되므로 수술 로봇에 매우 중요합니다.

그렇다면 HONPINE JM 4세대 프레임리스 토크 모터는 어떻게 저속에서 더 부드럽게 작동하고, 고속에서 철손을 줄이며, 전반적인 열 성능을 향상할 수 있을까요?

이 글에서는 전자기 설계, 소재 선정, 권선 공정의 주요 기술 개선 사항을 살펴봅니다.

1. HONPINE JM 4세대 프레임리스 토크 모터의 주요 기술 개선 사항은 무엇인가요?

HONPINE JM 4세대 프레임리스 토크 모터는 자기 회로 설계, 극·슬롯 조합, 소재 선정, 권선 기술의 네 가지 주요 영역 전반에 걸쳐 종합적인 개선을 적용했습니다.

이러한 최적화를 통해 전자기 에너지 변환 효율을 높이고 토크 밀도를 향상하며 전력 손실을 줄이고 온도 상승을 제어하여, 다양한 운전 조건에서 안정적이고 효율적으로 작동할 수 있습니다.

최적화된 전자기 설계

극·슬롯 조합을 최적화하여 모터의 권선 계수를 높이고 전자기 활용도와 토크 출력을 개선했습니다.

또한 고정자 내경과 회전자 내경을 크게 설계하여 높은 토크 밀도와 경량 구조의 균형을 맞추는 동시에, 소형 장비에 통합할 때 더 큰 유연성을 제공합니다.

아울러 HONPINE은 자기 공극과 고정자 및 회전자의 토폴로지 형상을 최적화했습니다. 이러한 개선으로 코깅 토크를 정격 토크의 약 1% 수준으로 낮춰 저속 운전 중 토크 변동을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

역기전력 고조파 왜곡률도 1% 이내로 제어하여 전자기적 일관성과 동작의 부드러움을 한층 높였습니다.

2. 모터는 어떻게 작동 온도를 10% 낮추나요?

프레임리스 토크 모터에서 열 관리는 중요한 고려 사항입니다. 특히 설치 공간이 제한되고 방열이 어려운 소형 로봇 관절과 정밀 장비에서는 더욱 중요합니다.

HONPINE JM 4세대 모터는 코어 소재, 영구자석, 절연 시스템 및 권선 공정을 최적화해 작동 온도를 낮춥니다.

철손을 줄이는 고급 전기강판

고정자와 회전자 모두에 두께 0.2 mm의 고급 무방향성 전기강판을 사용합니다. 적층판이 얇아 와전류 손실을 줄일 수 있으며, 소재의 자기 특성은 유사한 운전 조건에서 더 높은 자속 밀도를 뒷받침합니다.

이를 통해 모터는 전자기 출력을 높이는 동시에 철손을 줄일 수 있으며, 특히 고속 운전 시 효과적입니다.

까다로운 운전 조건을 위한 고성능 영구자석

모터에는 높은 잔류 자속 밀도와 보자력, 우수한 내열성을 갖춘 고급 UH 시리즈 영구자석을 사용합니다.

이러한 특성은 고온 조건에서도 자석 성능을 유지하고 비가역적인 감자 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

HONPINE은 프레임리스 모터의 제한된 설치 공간에 대응하기 위해 자석 치수와 자기 회로 배치도 최적화했습니다. 이 콤팩트한 설계는 고속·고토크·고과부하 운전 조건에서도 효율적인 출력을 유지합니다.

장기적인 신뢰성을 위한 고내열 절연재

절연 시스템은 F종 이상 내열 등급 요건을 충족하며, 내열 온도는 150°C를 초과합니다.

영구자석, 전자기선, 절연 보빈 및 함침재를 포함한 주요 부품은 최대 180°C의 내열성을 기준으로 선정합니다.

이러한 소재 사양은 까다로운 열 환경에서 장기간 운전할 수 있도록 지원하며, 로봇 시스템의 연속 운전 요건을 충족하는 데 도움이 됩니다.

동손을 줄이는 첨단 권선 기술

HONPINE JM 4세대 모터는 자동화된 다중 슬롯 연속 권선 공정을 적용해 최대 80%의 슬롯 점적률을 구현합니다.

슬롯 점적률이 높으면 유사한 토크 조건에서 권선 저항과 동손을 줄일 수 있어 온도 상승을 억제하고 과부하 성능을 높이는 데 도움이 됩니다.

자동 권선 공정은 납땜 접합부 수도 줄여 전기적 연결의 신뢰성과 모터의 전반적인 일관성을 향상하는 데 기여합니다.

HONPINE은 전자기 최적화, 첨단 소재, 자동화 제조 공정을 결합해 휴머노이드 로봇, 수술 로봇, 정밀 자동화 장비 등 고성능 로봇 응용 분야를 위한 프레임리스 토크 모터를 제공합니다.

3. 다양한 모델과 유연한 구성 옵션

로봇 관절과 정밀 모션 시스템의 다양한 토크 및 속도 요구 사항을 충족하기 위해 HONPINE은 여러 속도 구성으로 제공되는 다양한 프레임리스 토크 모터 모델을 갖추고 있습니다.

표준 제품군은 모터 외경 38 mm부터 140 mm까지 지원하며, 고속·중속·저속 구성을 선택할 수 있습니다.

토크 범위는 모델과 운전 조건에 따라 약 3 Nm에서 13 Nm까지입니다.

옵션 구성에는 홀 센서와 온도 센서가 포함되어 있어, 고객은 응용 분야의 요구 사항에 따라 적합한 피드백 및 온도 모니터링 솔루션을 선택할 수 있습니다.

이러한 구성 옵션 덕분에 HONPINE JM 프레임리스 토크 모터는 로봇 관절, 수술 로봇 시스템, 정밀 위치 결정 장비 및 기타 소형 직결 구동 응용 분야에 통합하기에 적합합니다.

4. JM 2세대와 4세대 프레임리스 토크 모터: 무엇이 달라졌나요?

성능 개선 사항을 더 잘 이해할 수 있도록, 외경 38 mm, 철심 길이 6 mm인 모터를 예로 들어 HONPINE JM 2세대와 4세대 프레임리스 토크 모터를 비교해 보겠습니다.

JM 2세대 및 4세대 모터 성능 비교

이 비교를 통해 전자기 설계, 소재 업그레이드 및 제조 공정 최적화로 달성한 개선 사항을 확인할 수 있습니다.

참고: 비교표에 두 세대의 검증된 시험 데이터를 입력하십시오. 토크, 속도, 온도 상승 및 기타 성능 매개변수는 동일한 시험 조건에서 측정해야 합니다.

5. 일관된 모터 품질을 위한 자동화 제조

HONPINE 프레임리스 토크 모터 시리즈는 자동화 대량 생산 단계에 진입했습니다.

자동화 제조는 안정적인 생산 능력을 확보하는 동시에 치수 공차와 제조 정밀도를 엄격하게 관리하는 데 도움이 됩니다.

최적화된 생산 공정 및 품질 검사 절차와 결합해 제품 성능과 제조 신뢰성의 일관성을 뒷받침하며, 고객의 부품 선정 및 통합 관련 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

로봇 공학, 의료 장비, 정밀 자동화 분야에서 고성능 모션 제어에 대한 수요가 계속 증가함에 따라, HONPINE은 프레임리스 토크 모터 기술을 지속적으로 개선하기 위해 노력하고 있습니다.

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