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圖1對特種電動機制造商的要求是，主軸驅動的設計應能阻止玻璃粉末進入

空間較小、環境條件惡劣等外界因素對電動機的轉速和性能有著特殊的要求：每當標準電動機達到其極限時，人們就會采用為客戶量身定做的特種電動機。Salzbergen的CEDS Duradrive公司是應對這種情況的專家，該公司的負責人Ulrich Bühlmann介紹說：“例如，玻璃鉆床上會產生具有危害性的玻璃粉塵，它們進入到電動機之后會導致整個設備迅速停機。因此Benteler公司希望我們能為他們的玻璃鉆床提供一種穩固且無磨損的驅動系統。”

無玻璃粉塵的驅動意味著生產能力的提高

Benteler公司的龍門鉆床適用于任意一種鉆孔模式以及典型的單件銑切工作或批量加工(圖1)，其特點是高靈活性、高生產安全性和方便操作，然而這種鉆床的驅動器卻面臨著環境的巨大挑戰。采用兩臺分開工作的電動機進行直線進刀(進給動作)和鉆孔(旋轉運動)時，切削點會沾染玻璃粉塵。為了克服這一問題，CEDS Duradrive公司將兩臺電動機組合起來放入了一個機殼中(圖2)，同時通過隔離空氣使鉆桿內部保持過壓，從而避免粉塵、污染物等進入(防護等級為IP66)。這樣不僅明顯降低了維護成本，而且還提升了設備的可靠性和生產能力。因為這是一個剛性系統，所以機器工作得非常精確，此外鉆桿由于結構緊湊，需要的空間也小于標準驅動。

負責進刀的伺服電動機的測定功率為0.28?kW，測定扭矩為0.76?Nm，測定轉速為3500?r/min。負責鉆孔的是一臺功率為1.1?kW、扭矩為3.75?Nm、轉速可從2800?r/min達到最高5600?r/min的異步電動機。

圖2緊湊的鉆桿驅動器將進刀驅動和旋轉驅動組合為一體

特種電動機可在小空間里獲得高效率

其他機器設備也可以采用CEDS Duradrive公司的特種電動機對自身的運行進行優化，如特殊輸送技術領域的設備。CEDS Duradrive公司專門研制了一種用于輸送帶驅動的滾筒電動機，其轉速提高了大約2000?r/min，它不僅可以提高材料的輸送速度，而且在換卷時還可以通過輸送帶的大幅加速避免材料輸送的中斷。

為了節省空間，CEDS Duradrive公司的電動機的構造設計非常緊湊，并且直接安裝在輸送帶的下方，此時外殼的轉動(異步外轉子)代替了軸旋轉，輸送帶被直接驅動。

由于該款電動機的功率大而且被直接安裝在輸送帶下方，表面冷卻或水冷卻無法進行，因此可通過空氣和水從其內部進行冷卻。為了避免下方輸送帶滑落，電動機經過了表面打毛，且材料經過了專門的防腐蝕處理，從而電動機也能在潮濕的環境中工作。

有些設計采用的是特殊尺寸。例如，一種特殊機床需要加工直徑高達50?cm的工件，為了能夠使其穿過電動機，空心軸需要足夠大的內孔。由于針對這種應用沒有標準方案，CEDS Duradrive公司研制了一種尺寸合適的轉矩電動機(圖3)。

新的驅動系統應該盡可能沒有磨損，因此人們使用直接驅動取代了必須定期更換齒輪和油的電動機與變速器組合，另外還使用了一個銅轉子，由于電導率更高，其能效高于常見的鋁轉子，通過這種方式，電動機獲得了更高的連續轉矩。

圖3在占地相同的情況下，采用銅線圈的力矩電動機具有更高的效

針對較大弱磁區域的緊湊型電動機

Salzbergen的設計團隊接受的另一個挑戰是優化切削機床的主驅動系統，材料精加工時的轉速明顯高于下料時的轉速，一個相對較大的變頻器保證了相應較高的轉速，但這樣的變頻器成本高且需要很大的安裝空間，而現在的實際情況是可供使用的空間很小，因此必須尋找其他的方案。CEDS Duradrive公司的團隊研發出一種緊湊型電動機，它可以在一個相對較大的弱磁區域內工作，這樣就可以使用體積小且成本較低的變頻器。

之后，CEDS Duradrive公司又推出了一種安裝空間和轉速不變，但連續扭矩卻更大的電動機，目的是優化電動機，在不進行徹底改造的前提下提高現有機器的功率。對現有機器而言，安裝空間在通常情況下無法滿足要求。如果想在安裝空間不變的情況下提高功率，以便加工較硬的材料或提高生產能力，就必須優化驅動系統，但卻很少有合適的標準設備可供使用。

現有機器體積不變，但效率更高

“對此我們只有依靠特種電動機發揮作用。”Ulrich Bühlmann說，“雖然開發和設計初期的成本可能會比較高，但機器價值會因效率的提升而增加，而且設備無需整體改造，所以這一投資最終物有所值。”