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在真空中运动电机

在真空条件下已经进行了许多工业过程。线性和旋转调节机构必须极其精确和可靠地工作,几乎不需要维护,也很少出现故障。在真空中使用电动机时,用户必须考虑许多因素。

如果您想自动化真空过程,那么使用标准组件就不会太遥远。普通电机会污染颗粒和分子沉积物,从而污染真空。诸如润滑剂,粘合剂,绝缘材料和电路板材料之类的有机物质的放气会凝结在真空室或敏感的测量仪器上加工的工件上。


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作为一种据说便宜的解决方案,标准电动机通常安装在真空室内。这些通过轴穿通驱动腔室内的机械师。乍一看节省了空间。但是,要实现多维运动的自动化,确实会变得困难。如果您费心地使用导链和复杂的机械装置,那么所获得的空间将很快消失。


使用标准电机和轴套也有很大的风险。衬套本身的密封是一个磨损点。在最坏的情况下,真空会不受控制地受到干扰,并且整个产品批次都会在此过程中被破坏。结果,不仅有必要更换泄漏的衬套-还必须重建腔室内的真空。


轻松实施多轴力学

在国际研究中,真空技术已经使用了数十年。电机是在真空中运行的,这使得轴穿通成为多余,故障很少发生。例如,在马克斯·普朗克地球物理研究所的大型真空系统中,研究机构的时间紧迫,迫使人们必须使用故障安全解决方案。


现在,工业界也对此感兴趣,这不仅是成本问题。系统设计和安装大大简化,避免的停机时间和维护成本也相当可观。使用真空马达,即使是复杂的多轴机械装置也可以轻松实现,例如用于电子显微镜的被检样品的x,y,z方法。


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直接在真空中使用具有许多优点,但对驱动器也有特殊要求。发动机必须以低排放,强劲而高精度的方式工作。因此,高分辨率混合式步进电机特别适合。它们可以精确,动态地定位,而不会使反馈电子装置放气,并且由于其坚固的结构,它们为极端的环境条件做好了准备。为了延长使用寿命并尽可能降低脱气率,使用了优质材料作为绝缘材料和特殊润滑剂。根据真空等级和计划的占空比,一些制造商还提供优化的调节过程。


真空中的温度管理

特别要注意真空中的温度管理。一方面是由于绕组中的欧姆和电感损耗,另一方面是由于再磁化导致的铁和铜损耗,在电机中产生热量。需要的转矩或速度越大,电动机中的热损失就越大。因此,真空电动机必须具有比标准电动机更好的耐热性。特殊材料和智能加热概念至关重要。流行的钕磁铁由于居里温度低而不合适,因为它们已在真空应用的典型温度范围内消磁。由于没有可用的空气作为冷却介质,由此产生的能量损失(除了热辐射)仅通过所连接的机械装置的传导来消除。通过直接集成到绕组中的温度传感器进行监控,确保符合限值。


涂层工艺的用户特别受益于这些优化的性能。例如,在OLED生产中的溅射系统中,通常要达到500°C或更高的温度,除气速率必须最小,旋转运动必须极其精确和均匀。正确组装的真空步进电机可直接用于需要扭矩的地方,通过适当的控制,可为复杂要求提供出色的解决方案。

设计真空应用

为了可靠,高性能地设计真空应用,必须考虑多个方面:从避免关键轴直通到选择合适的球轴承,润滑剂和耐高温磁体系统,再到集成温度传感器及其监控能力。来自研究和太空旅行的成熟技术也可以在这里用于工业应用。真空马达是为满足这些高要求而设计的,理想情况下,制造商已经对其进行了调理,因此可以立即使用。


市场提供步进电机控制,除了适当的输出级外,还具有集成的温度和旋转变压器监控模块,从而保证了最大的精度和使用寿命。如果制造商还为电机提供滚珠轴承服务,则对应用程序的使用寿命几乎没有限制。


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