无框力矩电机到底是什么电机?
时间:
2025-09-17 00:00
近三年机器人行业越来越火,机器人产业链的关注度也越来越高。
机器人产业链中关节电机备受瞩目,它有一个特殊的名词:无框力矩电机!
什么是无框力矩电机?
它有什么黑科技吗?
如果你没做过电机,会被一系列无框力矩电机的文章洗脑,觉得无框力矩电机很高大上。但只要你做过电机设计,就会发现一个事实:
无框力矩电机无论是电机电磁设计还是结构设计,甚至包括电机工艺,在电机行业都算不上高端,毫不客气地讲→
无框力矩电机在电机行业属于低端产品!!

*
首先,不要被它的名字迷惑!
无框→
什么叫无框?
就是不带机壳!
没错,不带机壳就叫无框!
为什么不带机壳?因为这个电机是套在机器人关节里面,关节就是它的外壳!它不是没有外壳的神奇家伙,这种故弄玄虚的叫法实在让人不理解!要是这么讲,新能源汽车电驱系统电机也应该叫无框,因为它是固定在箱体里面!
力矩电机→
力矩电机本身就是一个伪命题,为什么?
直接从力矩电机的定义下手:
→低速大转矩(所有永磁同步电机都可以做到)
→恒转矩区域宽(只要绕组参数与电压电流匹配得当,所有电机都可以做到)
→堵转时间久(这和电机种类没有任何关系,堵转时间久不久和电机热管理相关!)
看了这些,你还会觉得力矩电机这个名词有什么特别吗,这就是一种电机性能的叫法,没什么特别的!
电机工艺→
讨论电机工艺,先看一下所谓的无框力矩电机的本来面目!
无框力矩电机本质上就是无刷直流电机!
我看有些宣传说无框力矩电机大裂比,什么是大裂比?其实就是定子内径更大,转子内径更大,为什么要大呢?以为机器人关节的空间和结构决定了无框力矩电机就必须这么设计!
→所以无框力矩电机本质上就是体积相对较小的无刷直流电机!

*无刷直流电机大家都不陌生了吧?
无刷直流电机无论从电磁设计还是工艺角度与新能源汽车电驱系统电机相比难度很低!
定子集中绕组→
集中绕组电机在不拼块儿生产的情况下只能采用手工下线或者机器下线,其纯铜槽满率30~40%,这种电机绕线设备非常成熟,基本没有什么难度。

*转子→
无刷直流电机的转子为了提高其转矩密度,会采用表贴式结构,表贴式结构都采用瓦片或者面包型磁钢,这种工艺确实没什么可说的,真的很简单。
如果真的有点儿难度那就是转子磁钢固定,但机器人关节电机转速又不高,固定起来也没有那么高的要求。
无框力矩电机的所有技术特点全部展示完成,以后再有人说无框力矩电机有多高大上,千万不要相信!
那么机器人电机真的都没什么难度吗?
不是!
手指关节处的空心杯电机难度是很大的!
*

*其最大的难度在定子绕组,但在过去两年,空心杯电机绕组工艺已经取得突破,这进一步推进了空心杯电机的生产制造和普及!

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