第739章 电机（2/2）

电机的原理完全公开，真正难的是制造水平和适用不同场合的细节设计，到目前为止，他设计的机器人和机床的核心部位电机仍然都是进口的通用组件，国内的产品还不符合他的设计要求。

有了智能机床，又解决了重要部件高精度轴承后，接下来设计制造高端伺服电机就不奇怪了。

只不过罗平不想简单的仿制，他想要造出一种更适合智能控制的动力驱动装置，不一定是当前的电机形态。

事情也得一步步进行，他还是得先解决有无的问题，那么多要改造的机床在等着使用。

机床伺服电机和机器人的伺服电机名字差不多，控制原理也基本一致，都是通过控制器给定信号、高精编码器反馈实现电机转速精准调控，只是因为功能侧重不同，功率和形态有所差别。

机床用伺服电机功率和体积都很大，功率密度偏低，惯量匹配三到五倍负载，更注重长期平稳运行，抗切削冲击，超高精度等方面性能。

机器人用的伺服电机功率和体积都比较小，惯量匹配五到十倍负载，需要频繁启停和高频正反向变换，应对关节活动需要的各种场景，需要的是超快的启停反应速度和瞬间爆发力输出，对于精度控制要求不像机床电机那么高。

到目前为止，电动机仍然是获取精准机械动能的最高效设备，也是绝大多数机械设备的动力来源。

内燃机当然也是重要动力源，不过在快速启停和精准控制方面，仍然无法和电动机相提并论。

罗平尽管也设计了几款不同用途的电动机，让特种制造车间那边小批量生产，装配机床进行测试，他自己对当前的电机形态并不算满意。

按照磁通方向分类，当前各种形态的电机大多都是径向磁通电机，定子和转子嵌套在一起，想要大功率电机就得又长又粗，必须保证一定体积尤其是轴向长度，优点就是技术成熟，成本相对低廉，维修起来也不是很麻烦。

只要提升这种电机的加工和制造精度，保证转轴跳动误差在限定范围内，就能满足高精度机床主轴的需求，不需要太多改进。

他想要解决的主要是机器人的电机需求，机器人需要能自主移动，大质量电机就成了负担，体积太小功率又跟不上，体积太大影响机器人构造，电机成了制约机器人续航和形态的重要因素。

想要解决这个矛盾，现成的方案就是采用扁平形状，功率密度更高的轴向磁通电机。

顾名思义，这种电机的磁通与转轴方向平行，定子和转子不是互相嵌套，而是两个同轴的圆盘，电机整体也是圆盘形状，功率密度能达到径向磁通电机的两到三倍，高速低速都能实现很高的功率输出，这也是径向磁通电机不具备的优点。

因为功率密度大，这种电机对散热有更高需求，最主要的是定子与转子之间要保持足够小的间隙，间隙过大能耗急剧增加，结构优势荡然无存。

定子转子盘面之间既要保持足够小的间隙，各部位还要保持轴向磁力均衡，盘面强度还要能扛住超强磁吸力不发生微小形变，这种结构对材料、制造工艺和装配要求极高，电机功率越大难度越高，这也是始终难以大规模量产应用的主要因素。

轴向磁通电机并不是新事物，因为制造难度和成本等因素没有发展起来，近些年才开始在小型风机、小水电、飞轮储能等特殊场景有所应用。

想要将这种电机应用在机器人身上，罗平必须设计出一种既能保持低间隙高功率密度，还能快捷的散热的新型结构，并且还要在低成本的情况下，保证电机的正常使用寿命。

对他来说，这是新的挑战，光靠想象不够，还得做出成品进行测试。

这也正是罗平的追求，让他完全闲着反而难受，一个又一个需要攻克，也必然会被攻克的难题，能给他带来最大的乐趣。

每解决一个难题，他都感觉距离儿时的理想又进了一步，那也是他当年的梦中印象最深刻的场景。