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無框電機（Frameless Motor）是一種特殊設計的電機，其特點是去除了傳統電機的外殼和軸承結構，只保留了核心的轉子和定子組件。無框電機通常需要集成到客戶的設備或機械結構中，由用戶提供支撐軸承和外殼。這種設計使其具有更高的靈活性、更緊湊的結構和更優的性能，特別適用于對空間、重量和性能要求的應用場景。

無框電機的組成

1. 轉子（Rotor）

   轉子上裝有永磁體，直接安裝在設備的負載軸上，與負載一起旋轉。

2. 定子（Stator）

   定子包含繞組，固定在設備的機械結構中，不旋轉。

無框電機的特點

1. 緊湊輕量化

   去除了傳統電機的外殼和軸承，結構更加緊湊，重量更輕，適合空間受限的應用。

2. 高功率密度

   由于減少了不必要的結構，無框電機能夠提供更高的功率密度，輸出更大的扭矩和轉速。

3. 高精度和高響應

   直接驅動負載，減少了傳動部件（如齒輪、皮帶等），提高了系統的精度和動態響應能力。

4. 靈活集成

   無框電機可以根據客戶需求定制尺寸和形狀，直接集成到設備中，適應特殊的設計要求。

5. 高效率

   減少了機械傳動損耗，提高了整體系統效率。

6. 低維護

   由于結構簡單且無機械傳動部件，維護需求低，使用壽命長。

無框電機的應用領域

無框電機廣泛應用于對性能、空間和重量要求較高的領域，包括：

機器人：用于關節驅動，提高靈活性和精度。

航空航天：用于飛行控制舵機、衛星天線等，滿足輕量化和高性能需求。

醫療設備：用于手術機器人、影像設備等，提供高精度控制。

工業自動化：用于高精度機床、半導體設備等。

電動汽車：用于輪轂電機或集成驅動系統。

光學設備：用于精密定位和跟蹤系統。

無框電機的優勢

1. 節省空間：適合空間受限的應用場景。

2. 提高性能：直接驅動負載，減少中間傳動環節，提高系統剛性和響應速度。

3. 定制化強：可根據客戶需求定制尺寸、形狀和性能參數。

4. 降低慣性：轉子質量小，轉動慣量低，適合高速和高動態應用。

無框電機的挑戰

1. 集成復雜度高：需要用戶自行設計支撐結構和軸承系統，增加了設計和安裝難度。

2. 散熱問題：由于無外殼，散熱設計需要特別考慮。

3. 成本較高：定制化和高性能需求可能導致成本增加。

總結

無框電機是一種高性能、緊湊型電機，通過去除傳統電機的外殼和軸承，直接集成到設備中，提供了更高的功率密度、精度和靈活性。它廣泛應用于機器人、航空航天、醫療設備等高要求領域，盡管在集成和散熱方面存在挑戰，但其優勢使其成為許多應用的理想選擇。