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よくある質問

PCBステーターモーター技術

PCBステーター電動モーター技術の起源とは？

PCB（プリント回路基板）ステーター・モーターの発明は、一個人に起因するものではない。むしろ、PCBステーター・モーターの開発は、モーターとエレクトロニクス技術の幅広い進化の一部である。しかし、ECMが利用するユニークなPCBステーターの革新技術の多くは、ECMのCTOであるスティーブン・ショー博士が発明し、特許を取得したもので、彼はECMの破壊的技術の進歩の原動力となっている。

プリント基板のステーターとは？

PCBステーターはプリント基板ステーターとも呼ばれ、ブラシレスDC（BLDC）モーターや電気機械に使用されるステーターの一種です。についてステーターは、電気モーターの主要部品のひとつである。固定子静止しておりを含む。電流を流すと磁界を発生するワイヤーのコイル（巻線）。この磁場がローターと相互作用してローターを回転させ、機械的運動を発生させる。 PCBステーターモーターでは、ステーター巻線は従来の銅線で巻かれるのではなく、プリント基板（PCB）に直接プリントされます。このデザインにはいくつかの特徴がある。

利点

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PCBステーターモーターは、HVAC、コンシューマー・エレクトロニクス、Eモビリティ、ロボット工学、防衛・航空宇宙など、さまざまな分野の電気システムの中心的な部品となっています。

PCBステーター・モーターの銅巻線は、従来の電気モーターとどう違うのですか？

PCBステーター・モーターの銅巻線は、主にその構造と配置において従来の電気モーターとは異なります。主な違いは以下の通り：

建設：

誘導電動機やブラシ付き直流電動機のような従来の電動機では、銅巻線はステータコアの周りにコイル状に巻かれている。この巻線工程では、ステーター巻線を形成するために銅線を何ターンも巻く。 PCBステーターモーターでは、銅巻線は従来のワイヤーでは巻かれていません。その代わりに、プリント基板（PCB）に直接印刷される。この工程では、PCBに銅トレースをエッチングして固定子巻線を作る。このプリント巻線設計により、従来のモーターで使われていた手間のかかるコイル巻線工程が不要になる。

統合だ：

従来のモーターの銅巻線はステーターコアに組み込まれており、一般的にはステーターの積層鉄心に巻かれたコイルで構成されている。 PCBステーターモーターでは、銅巻線はPCBと一体であり、ステーターコアはガラスや複合材料など、別の材料で作られることが多い。 PCB設計により、巻線を正確かつ効率的に配置できる。

サイズと重量：

従来のモーターの銅巻線は、コイル巻線工程と大きな鉄芯の使用により、モーターの重量とサイズを増加させる可能性があります。PCBステーターモーターは、銅巻線が薄いPCBに直接プリントされているため、コンパクトで軽量な設計で知られています。これにより、PCBステーター・モーターの全体的なサイズと重量が減少します。s.

効率が良い：

従来の機械と比較して、PCBステータモーターは高効率を実現します。プリントされた巻線の精度と、基板のさまざまな部分でトレースの形状を変えることができるためです。

PCBステーター電動モーターとはどのようなモーターですか？

PCBステータ電動機は永久磁石、軸方向磁束、同期式、ブラシレスDC（BLDC）モーター。 BLDCモーターの特徴は、ブラシ付きDCモーターによく見られるブラシと整流子がないことである。その代わりに、BLDCモーターはモーターコントローラーを通して電子整流を使用し、モーターの速度と方向を正確に制御します。PCBステーター・モーターは BLDCモーターの特殊な設計バリエーションで、ステーター巻線がプリント回路基板（PCB）上に直接印刷されています。この設計は、小型化、軽量化、効率化の点で有利であり、特にサイズに制約がある場合や高いエネルギー効率を必要とする場合など、さまざまな用途に適している。固定子巻線から発生する磁界が回転子の永久磁石と相互作用し、モーターが回転する。

PCBステータモータはアキシャルフラックスかラジアルフラックスか？

PCBステーターモーターは通常利用する軸流設計。これは、磁束がはモータのロータシャフトと平行であるため、コンパクトで効率的なモータ設計となり、幅広い用途に適している。軸方向磁束PCBステータ モーターは 次のような用途でよく使用される空調ロボット、電気自動車など、コンパクトで効率的なモーターソリューションが必要とされる機器によく使用されています。必要とされる.

PCBステーター・モーターにはどのような磁石が使われていますか？

PCBステーター・モーターは通常、モーター設計の一部として永久磁石を利用している。これらの永久磁石は、モーター運転に必要な磁場を発生させるために不可欠である。 PCBステーターモーターに使用される最も一般的な磁石の種類は以下の通りです：

ネオジム（NdFeB）磁石：ネオジム磁石は高い磁力で知られ、多くのモーター用途に広く使用されています。ネオジム磁石は、コンパクトなサイズで強力な磁界を提供するため、より互換性の高いモーターに適しています。

フェライト（セラミック）磁石：フェライト磁石はセラミック磁石としても知られ、一部のPCBステータモーターで使用される別のタイプの永久磁石です。ネオジム磁石より安価で、磁気特性も良いが、強度はネオジム磁石の1/3程度である。

磁石の種類の選択は、モータの設計要件、コストの考慮、特定の用途など、さまざまな要因によって決まります。

PCBステーターモーターの速度範囲は？

PCBステータモータの速度範囲は、設計と意図する用途によって大きく異なります。PCBステータモータは、低速回転から高速回転まで、さまざまな速度で動作するように最適化できます。 PCBステータモータの具体的な速度範囲は、モータのサイズ、電圧、使用する磁石の種類、採用する制御システムなどの要因によって異なります。一般的にPCB ステーター・モーターは、幅広い回転数を達成するように設計できるため、さまざまな用途に適している。 PCBステータモータには、精密で低速な動きを必要とするアプリケーションに最適な低速回転域を持つものもあれば、高速回転を必要とするタスクに適した高速回転域を持つものもあります。正確な速度範囲は、モーターが使用されるアプリケーションの特定のニーズに合わせて調整することができます。

ECMの現在の技術的な準備は、0から30,000 RPMまでのソリューションを可能にする。
利用可能な範囲を拡大するための研究開発が進められている。

PCBステーターモーターの出力範囲は？

PCBステータモータの出力範囲は、特定の設計と意図された用途によって大きく異なります。PCBステータモータは幅広い定格電力で利用可能であり、その機能はさまざまな要件に合わせてカスタマイズすることができます。

ECMの現在の技術的準備は、4Wから20kWまでのソリューションを可能にする。
利用可能な範囲を拡大するための研究開発が進められている。

PCBステーターモーターの利点は何ですか？

PCBステーターモーターは

利点

小型化、高効率化、軽量化、カスタマイズ、放熱性の向上、渦電流損失の低減、総合的なエネルギー効率の向上などである。このような利点があるため、さまざまな分野の高度なアプリケーションに最適です。産業である。

PCBステーターモーターは持続可能か？

要するに、そうだ。PCB
S
テーターモーターは高効率のためエネルギー消費量が少なく、持続可能である。さらに、材料使用量の削減とコンパクトな設計は、資源使用量を最小限に抑えることで持続可能性の目標に貢献することができる。

ECMモーターは、従来の巻線モーターに比べて原材料の使用量が最大70％少なく、重量も最大70％軽い。 PCBステーターを搭載したモーターは、従来のモーターや発電機で使用されていたワイヤー巻線や鉄のラミネートが不要になります。PrintStatorは、銅の使用量を最適化する設計が可能なため、原材料の必要量をさらに削減することができます。

ECMの PCBステーター・マシンのカーボンフットプリントは、永久磁石をリサイクルする機会によってさらに削減される。

永久磁石は、適切に手入れをすれば、100年に1％程度しか磁力を失わない。 ECMモータのライフサイクルが終わると、分解して磁石を取り外し、他のPCBステータモータ用途に再利用することができます。

PCBステータモータはどのような用途に役立ちますか？

PCBステーターモーターは幅広い用途に適しています。

用途に適しています。

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特に高効率で コンパクトな設計が要求される。 滑らかな動き、静かな動作、低振動が要求され、特別な統合のニーズに応えるようなシナリオに特に適している。

一般的な用途にはロボット工学が含まれる、
空調
電気自動車、医療機器、産業オートメーション、航空宇宙・防衛、再生可能エネルギー
エネルギー
家電製品などがある。

PCBステーターモーターと従来の電気モーターのサイズと重量の違いは何ですか？

PCBステーター・モーターは、銅巻線を使用した従来の電気モーターに比べ、一般的に小型で軽量です。具体的な違いは用途やデザインによって異なるが、PCB Sテーターモーター一般的にコンパクトな設計と材料の効率的な使用により、サイズと重量を節約できます。

PCBステーターモーターの効率は？

PCBステーターモーターは高効率で有名ですが、その正確な割合は設計や用途によって異なります。その割合は、デザインや用途だけに左右されるのではなく、顧客の要求に合わせてカスタマイズされることを強調することが重要だ。 PrintStatorなら、お客様の仕様に合わせて効率を最適化できます。

多くの場合、ECMのモーターは90％を超えており、省エネルギーと発熱の最小化という点で大きな利点がある。特に、当社のモーター設計のいくつかは94%という驚異的な最大効率に達しており、当社のモーター設計の多くは名誉あるIE5効率 クラスを達成しています。

ECMのPCBステーターモーターはどのように冷却されるのか？

ECMモーターは、ステーターの熱を効果的にケースに導き、周囲に逃がす特許取得済みのサーマル機能によって冷却される。

ECMのステーターのアクティブエリア（トルクを発生し、磁石で覆われている）は、内側と外側のビアリングの間のエリアである。外側に見える銅のトレース。エンドターンは非アクティブである。その間 ヒートパイプは空洞ではないので、私たちはこの痕跡を “ヒートパイプ“と呼んでいる。彼らは私たちe銅を使ってステーターの中心から外縁に熱を伝導させ、そこでステーターをケースにクランプし、排熱できるようにしている。へのアンビエントについてステーターヒートパイプも機能するZ方向に熱を熱を基板の上層と下層に分配する。

PCBステーター・モーターは誰が製造しているのですか？

PCBステーターモーターは誰でも 製造できます。

ECMはモーターCADとSaaSを使用し、電気モーターの設計とソフトウェアを提供する会社です。を使用してクライアントが活用することができます。先進のPCBステータ技術を活用することができます。ECMが提供する
プリントステーター
設計プラットフォームをサービスとしては、エンド・クライアントのためにPCBステータ・モータを製造するために、いくつかの委託製造業者と提携している。 ECMのテクノロジーはシンプルに構築されているため、顧客は垂直統合して独自のカスタムソリューションを製造することもできる。

ECMはPCBステーターの特許を持っていますか？

ECMは
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銅の形状、熱力学、製造特性など、PCBステーター・モーターのいくつかの構成要素にわたって独自の特許を取得しています。

特許の詳細については、ECMのチーム（info@pcbstator.com）までお問い合わせください。

E-Circuitモーターを使用するメリットや利点は何ですか？

低電力アプリケーションの場合、ECM 機械は、一般的なコンデンサ起動誘導機と比較して、効率とノイズの明確な利点を提供します。 BLDCモーターとの比較では、巻線の耐久性、ターンダウンを使用する用途でのコギングトルクの欠如、効率の高さが利点となる。効率的な利点は、鉄の損失がないためである。効率とターンダウン能力の向上は、接続機器の小型化、ピーク負荷の低減、同様の利点といったシステムレベルの改善につながる可能性がある。

ECMマシンのスピードとトルクのモーターカーブ/特性は？他と比べてどうですか？

ECM機がブラシ付きDCモーターと同じ方法で、シャフト位置に基づいて整流される場合、トルク-速度曲線は平坦で直線的である。この曲線は従来のブラシレスDCモーターに似ているが、断続的なコギングトルクゾーンはない。

コギングトルクが全くないことは、ECM機械の優れた特徴である。

BLDCと比較して、Eサーキットモーターの寿命はどうですか？

エンドターン絶縁不良とベアリング不良がBLDCモーターの主な故障モードである。ベアリングは初期の品質と環境の問題だが、エンドターンはBLDCの巻線が最も支持されない場所であり、構造上の問題として絶縁体に最も大きなストレスがかかる場所である。

これに対してECM機は、エンドターンを含めて巻線が完全に拘束され、カプセル化されている。これらのエンドターンには、構造上、絶縁応力は発生しない。 ECMマシンのステーターが故障した場合、ステーターは交換可能な単一部品である。

ECMは高調波を発生させるのか、またBLDCと比べてどうなのか？

Eサーキットのモーター巻線は、起電力がほぼ正弦波となるように、プリント基板全体で層をずらして配置されている。磁束集中鉄を使用した従来のBLDCモーターは、顕著な台形波形を生成する傾向がある。

E-circuitモータの安全動作電圧範囲は？

Eサーキット・モーター・コントローラーが安全運転範囲を決定するため、ECM機械はどのような入力操作やパワー・コンディショニングにも対応できるように設計できる。

ECMマシンに換気は必要ですか？

ECM機は、従来のIH機のように換気されていない。空気中の磁性体による汚染は除去が難しく、機械の早期故障につながる可能性がある。従来のBLDCマシンは、オープンシャーシ設計のものもあるが、この特徴は共通している。

Eサーキット・モーターは、パッシブまたはアクティブに空気または水で冷却することができます。水冷式Eサーキットモーターは目覚ましい性能を発揮している。しかし、従来のTEFCやパッシブ冷却はECMマシンでは普通である。

ECMマシンの使用周囲温度範囲は？

永久磁石は一般的に「最高使用温度」という特徴があり、それを超えると磁化が失われる。この最高温度は、すべての磁化が失われるキュリー温度よりかなり低い。最高使用温度は特定の磁石に依存するが、懸念される温度範囲は80℃から200℃である。

PCBの機械的特性は120℃前後で低下するが、高耐熱および高ガラス転移温度の回路基板材料が入手可能であり、Eサーキットモーターに組み込むことで耐熱温度を180℃まで高めることができ、これは「H」定格の誘導機に匹敵する。

PrintStator設計・製造ソフトウェア

PrintStatorとは？

ECMの先進的なモーターCADソフトウェアPrintStatorは、ユーザーの仕様を最適化されたプリント基板（PCB）ステーターモーター設計に変換する革新的なSaaSプラットフォームです。

PrintStatorを使用することで、ユーザーは高度なPCBステーター・モーターの比類ない設計自由度と市場投入までの時間を手に入れることができます。その結果、高度なプロトタイピング・プロジェクトを、精度を向上させながら、期間と予算を大幅に短縮して進めることができるようになった。

PrintStatorは、モータのグローバルなプロトタイプ作成に使用できる製造ファイルを開発することで、PCBステータモータの製造を合理化します。

PrintStatorの仕組み

PrintStatorは、電気モーターの技術革新を促進するユーザーフレンドリーなインターフェースを提供します。エンジニアは、特定のソリューション用にまったく独自のモーター設計を作成したり、既存の設計ライブラリにアクセスして要件に応じてカスタマイズしたりすることができます。

カスタマイズ・オプション

このソフトウェアには、以下のようなカスタマイズ・オプションが用意されている：

モーター寸法
電圧/電流抑制
性能仕様
目標効率
特定磁性材料一体型

迅速なデザインの反復

PrintStatorは独自のアルゴリズムを採用し、モータの電磁的、熱的、機械的挙動を解析することで、モータの性能を正確に予測し、迅速な設計の繰り返しを可能にします。

PrintStatorでカスタム電動モーターを作成できますか？

プリントステータ
は、高度なアルゴリズムを使用して、個別のモータ仕様を最適化されたPCBステータソリューションに変換します。

複雑な形状、巻線パターン、素材特性を包含している。 ECMのモーター設計ソリューションでは、さまざまな運転条件やさまざまな周囲温度の下で設計の性能をシミュレーションすることができます。

の出力は

プリントステーター

の出力は、独自のカスタム電動モーターの設計ファイルとして使用できます。

合理化された5ステップのカスタムモーター設計

PrintStatorでの製造はどのように行われますか？

PrintStatorは、プリント基板業界のグローバルな能力を活用し、迅速なプロトタイピングとフルスケールの生産を可能にする。 PrintStatorは、ユニークなPCBステーターデザインごとに、PCB製造業界で広く利用されている2Dバイナリイメージ用のオープンASCIIベクターフォーマットであるガーバーファイルを自動的に生成します。このファイルは、銅の重量、各レイヤーのレイアウト、ビア、ソルダーマスク、凡例などの重要な要素を指定し、すぐに世界中のステーターを印刷するために使用することができます。 その結果、比類のない柔軟性、市場投入までの時間、拡張性が実現した。

PrintStatorの用途は？

様々なカスタマイズの可能性を考慮し、PrintStatorは幅広い用途や使用例に合わせてPCBステータモータソリューションをカスタマイズし、最適化することができます。. 今日まで、 プリントステーターは、4Wから20kWまで、またA&D、家電、ロボット、HVAC、産業機器、e-モビリティ、再生可能エネルギー、医療機器、海事、シミュレーテッド・イナーシャなどの産業で使用されています。
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そしてフィットネス機器。

すでにPrintStatorを使って製品をデザインした人はいますか？

プリントステーター は、新興企業から著名な業界大手まで、さまざまな企業に採用されている。 2023年第3四半期現在、ECMは100を超えるユニークなプロトタイプ・ソリューションを設計・製造しており、その多くが現在使用されている。大量生産される商業製品に統合される。

PrintStatorはどのような出力レベルのモータを設計できますか？

ECMソリューションは、幅広い産業と用途向けに設計されており、定格電力は4Wから20kWに及びます。ECMの技術は、この範囲で幅広くテストされています。提供高い信頼性を提供します。ECMは、より高い定格出力における技術的な対応力を拡大するため、継続的に研究開発プロジェクトに取り組んでいる。

PrintStatorはどのようなトルクと速度範囲で使用できますか？

PrintStatorは、さまざまな用途や使用ケースに対応するため、幅広い指定トルクのモーターを設計できます。

ECMの現在の技術的準備は、0～75Nmの連続トルクと500Nmのピーク瞬時トルクの範囲のソリューションを可能にする。
ECMの現在の技術的な準備は、0から30,000 RPMまでのソリューションを可能にする。
利用可能な範囲を拡大するための研究開発が進められている。

PrintStatorの利点は何ですか？

PrintStatorは、手動で設計されたモーターに比べて、以下のような大きな利点があります：

正確なモーター設計

PrintStatorの高度なモデリングアルゴリズムは、人為的ミスのリスクなしに、個別のモータ仕様を最適化されたPCBモータステータ設計に変換します。

デザインの柔軟性

PrintStatorはユーザーに比類ない設計の柔軟性を提供し、ユーザーはモーターを中心にシステムを設計するのではなく、システムを中心にモーターを設計することができます。

シミュレーションツール

PrintStatorは、さまざまな動作環境下で各モータ設計の性能を正確にシミュレートするため、ユーザーは特定の用途により適したソリューションを迅速に最適化できます。

最適化

PrintStatorのユーザーは、アプリケーションの要件に応じて、重量、効率、トルク密度、サイズ、電流、および/または基準の組み合わせなど、さまざまな特性に合わせてモーター設計を最適化できます。

迅速な設計サイクル

PrintStatorは、変更されたパラメータを入力することで、デザインの迅速な反復を可能にします。 PrintStatorを使えば、完全なモデルが数時間で完成し、機能するプロトタイプが数週間で完成します。

簡易製造

PrintStatorは、各モータ設計で一意のガーバーファイルを作成します。これらのファイルは、すぐにプロトタイプを作成するために世界中のPCBメーカーに送信することができ、簡素化された製造プロセスと迅速な設計からプロトタイピングまでのサイクルを提供します。

ソフトウェア・アップデート

クラウドベースのソフトウェアであるPrintStatorには、モデリング精度と最適化機能の継続的な向上を保証する統合フィードバックループがあります。 PrintStatorユーザーは、定期的なソフトウェアアップデートを期待できます。

PrintStatorへのアクセス方法を教えてください。

お問い合わせ

受賞歴のあるモーター設計ソフトウェアの一般公開

PrintStator

は2024年第1四半期にリリースされる予定です！

PrintStatorをツールボックスに入れれば、パソコンにいながらにして、最終用途に特化した独自の統合型カスタムPCBステーターモーターとジェネレーターを作成できます。その後、このソフトウェアが現地のプリント基板設計会社と通信し、ターンキー・モーター・ソリューション一式を数週間以内にお届けします。

モーターを中心にシステムを設計するのをやめて、PrintStator モーターCADを活用して、次世代型の専用モーターを設計しましょう。