有齿槽电机与无齿槽电机：有什么区别？

带槽电机的定子带有铁齿，形成称为槽的空间。

无齿槽电机没有齿——层压钢以光滑环形排列在定子绕组外侧。

无齿槽电机通常具有非常低或零的齿圈和相对较低的电感。

为什么要用无槽电机？

无齿槽电机具有若干优点：

• 低堵塞扭矩：由于定子槽与转子磁铁之间没有相互作用，无齿槽电机几乎实现无齿轮的运行，实现平稳且精准的运动。

• 高效：缺少铁齿减少了因涡流和永磁体产生的能量损失。

• 紧凑轻便：无齿槽设计通常使得比带槽电机更小更轻，非常适合便携、轻便或空间有限的设备。

• 降低噪音和振动：无齿槽电机比有槽电机更安静、更平稳，这在医疗和计量领域具有优势。

• 热管理：无齿槽定子设计能更好地散热，消除测量应用中的热精度不准确源。改进的热管理也延长了电机的使用寿命。

• 可靠性。无框架、无齿槽电机的平均失效间隔时间（MTBF）特别高，因为它们只有两个部分——定子和转子——并且可以通过其支撑结构集成到驱动机构中。由于无框架电机不使用自身轴承，通常依赖主机设备的轴承和机械外壳，从而消除了因电动轴承而导致的MTBF降低。

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无齿槽电机在哪里使用？

无齿槽电机的关键特性使其适合多种高性能应用：

国防与航空航天

无齿槽电机非常适合多种应用，包括万向节中的方位和仰角驱动，用于武器瞄准，ISTAR（情报、监视、目标获取和侦察）设备以及卫星通信系统。空间限制通常需要紧凑型电机，带有大直径，且外径仅允许略大。监控设备通常有严格的热限制以避免测量失真，因此无齿槽电机低散热是一大优势。要在远距离准确跟踪移动物体，也需要在低旋转速度下实现平滑运动，以避免图像在视场中出现抖动，因此低齿轮、无齿槽电机非常适合使用。

医疗器械

无齿槽电机广泛应用于多种医疗应用，包括：

• 用于微创手术的机械臂、内镜和腹腔镜工具。高精度、平顺的运动和最小的齿作确保了稳定且精准的仪器作。

• 扫描仪中的旋转级，如计算机断层扫描（CT）门架或高分辨率超声探头。无齿槽电机提供平稳旋转，减少振动，提升CT、MRI和超声机等设备的图像质量。

• 高速牙科钻和抛光工具。无齿槽电机使设计轻便紧凑，能够高速运行且无振动或噪音，提升患者舒适度。

• 胰岛素泵、静脉输注系统及其他可穿戴医疗设备。对运动速度和位置的精确控制确保液体或药物的准确输送。

• 先进的义肢和动力外骨骼用于康复。平稳的运动和减少的扭矩波动带来自然的作体验和高效的作。

• 离心机、分析仪和自动移液系统。安静无振动的作，以及高精度，对于敏感仪器至关重要。

• 便携式呼吸机和CPAP（持续正压呼吸机）。静音作、高效且可靠，使其成为持续患者支持的理想选择。

带槽电机的外骨骼和无齿槽电机

海洋推进

无齿槽发动机正在革新水下应用，为遥控潜水器、自主潜水器（AUV）及其他海洋载具提供节能、低噪音的推进方式。它们高扭矩与直径比和固有的冷却性能使其特别适合恶劣的水下环境。无槽电机的细长主动部件使得与推进轮圈（用于轮圈驱动）完美集成。无齿槽电机非常适合注重能源效率的应用，尤其是在电池供电设备中。

带无齿槽电机的轮圈驱动

计量

在计量方面，无齿槽电机提供了无与伦比的精度，这在无齿轮的直接驱动应用中尤为重要。无堵塞作使得高精度，尤其是在慢动作扫描和点对点运动轨迹上。

无齿槽马达的进展

采用小巧但强力的钕（NdFeB）磁铁，配合哈尔巴赫阵列，配合定子结构的进步，使得能够实现无槽电机，且扭矩特别高且紧凑。Alva的FiberPrinting™引入了一种开创性的无齿槽电机制造方法，生产出具有极高铜填充率的定子。通过将连续纤维增强融入电机结构，该技术提升了机械性能和轻质化结构，同时保持了精度和效率。纤维打印确保电机绕组的优化位置，提升电机的热管理能力，减轻重量，同时不影响性能。

结论

从槽槽电机向无齿槽电机的转变标志着电机技术的重大进步。虽然带槽电机通常具有更优越的电机常数和扭矩密度，但近年来无齿槽电机结构的进步带来了更高的性能、精度和紧凑度。这一创新方法正在重塑传统应用，开启新的可能性。