傳統的機器設計人員通常專注于選擇現成的、帶殼的電機來建立運動軸。有時，設計人員會修改標準電機的物理尺寸、繞組或兩者的組合，以針對應用進行定制。定制伺服電機的另一種方法是使用無框電機并直接集成到機器本身中。

無框電機由轉子和定子組組成，當與反饋元件結合使用時，當直接集成到機器執行器中時，可提供顯著的優勢。雖然組裝無框電機似乎很困難，但該過程實際上類似于機器制造的其他組裝要求。

為什么機器設計師要使用無框電機解決方案而不是傳統的帶殼設計？在考慮以下因素時，無框電機設計是有意義的：

• 性能優化

• 環境因素

• 售后收入

• 知識產權保護

• 系統成本降低

性能：將無框電機集成到機器中可提供多項性能優勢。將電機直接集成到旋轉軸元件可以減少整個系統的慣性。減少的慣性還降低了加速和減速電機所需的扭矩，從而改善移動和穩定時間以增加系統帶寬。無框電機具有與標準電機類似的繞組選項，也可以進行定制以優化性能。機器性能優化為機器制造商提供了潛在的優勢，使他們的機器在競爭中脫穎而出。

環境：運動驅動設計可能需要機器設計師來管理特定的環境因素。例如，將無框電機結合到其他機械和環境元件所需的密封外殼中，可以簡化整個機器設計。標準外殼電機設計通常適用于工業環境，可以處理典型的工廠灰塵和熱量。然而，當遇到特殊環境時，例如極熱或極冷、真空、輻射或腐蝕性沖洗，則需要定制電機以滿足特定的環境挑戰。無框電機提供多種選項，可將電機集成到機器和所需的環境條件中。

售后市場收入：將無框伺服電機集成到機器設計中，可以將運動元件以專有方式整合到機器制造商的整體設計中。電機元件的新配置現在由機器制造商“擁有”，并要求最終用戶直接從制造商那里購買備件，從而保護售后市場的銷售。這種經常被忽視的好處在機器設計的整個生命周期中提供了增加的收入流。

知識產權保護：考慮無框設計的一個令人信服的理由是，定制的無框伺服電機設計提供了獨特的功能能力，這些功能可以申請專利（或易于保護）。

降低成本：消除特定應用不需要的標準帶殼電機設計元素有助于降低電機的單位成本，即使考慮到前期成本也是如此。某些標準功能，例如密封、連接器或反饋元件，可以集成到機器組件中，以消除使用帶殼電機時所需的額外外殼、軸承、聯軸器和其他元件。

結論

在決定使用無框電機來定制機器運動元件時，設計人員需要考慮機器的整體性能、組裝的簡易性和功能要求。與標準帶殼電機解決方案相比，集成到機器設計中的無框電機可以增加競爭優勢，從而增加銷售額。在考慮將無框伺服電機集成到機器設計中時，尋找在電機開發和設計能力方面表現出色的供應商至關重要。Kollmorgen 等經驗豐富的供應商充當客戶工程團隊的延伸，幫助獲得滿足機器制造商需求的最佳解決方案。