对于需要长时间电池供电的便携式应用,除了选择无铁芯(Coreless)电机外,延长电机和减速机的整体使用寿命还需要考虑多个设计和运行参数的调整。根据提供的资料,以下是几个可以帮助延长使用寿命的方面:

**1. 运行速度和电压的调整:**
资料指出,如果设计设备使其运行速度更慢(低于额定电压),这是一个非常好的做法。在较低的电压(和因此较低的速度)下运行,可以减少电刷跳动(brush bounce)以及电刷/换极器(brush/commutator)的磨损,同时还能降低电流消耗,从而延长电机寿命。相反,如果为了满足额外的扭矩和/或速度要求而过度驱动电机,则必须愿意牺牲产品寿命。

**2. 负载耦合和机械设计考虑:**
产品寿命会受到多个因素的影响,包括运行环境、工作周期、输入功率,以及电机或减速机与负载的耦合方式。机械设计因素,例如让电机撞到硬止点(hard stops)或反向驱动减速机(back-driving the gearheads),都会影响产品寿命。

**3. 考虑电机类型和结构:**
* **无铁芯电机:** 资料提到,无铁芯电机(如FAULHABER的专利无铁芯线圈)的转子惯性极低,并且能够在极低电流下运行,这使其非常适合电池操作。
* **无刷电机(Brushless Motors):** 如果将长寿命作为设计标准,应考虑使用无刷电机,这类电机通常的寿命仅受限于滚珠轴承的磨损。

**4. 散热和电流控制:**
确定电机能承受的最大连续电流时,需要通过计算来确定,这涉及到最大转子温度、环境温度、允许的温升以及热阻等参数。通过精确控制电流和散热,可以确保电机在安全的工作范围内运行,从而延长寿命。

综上所述,除了选择无铁芯电机外,通过在设计阶段将电机运行在较低的速度和电压,避免机械冲击和反向驱动,并关注电机和减速机与负载的合理耦合,是进一步延长整体使用寿命的关键策略。

信息来源