다이렉트 드라이브 메커니즘

Direct-drive mechanism

직접 구동 메커니즘은 기어 감속이나 [1][2][3][4]벨트 없이 전기 모터에서 출력 장치(예: 자동차의 피동 휠)로 토크를 전달하는 것입니다.

역사

19세기 후반과 20세기 초, 최초의 기관차와 자동차 중 일부는 고속의 [5][6]직접 구동 변속기를 사용했다.산업용 무기를 위한 직접 구동 메커니즘은 희토류 자성 [1]재료를 사용하여 1980년대에 가능해졌다.최초의 다이렉트 드라이브 암은 1981년 카네기 멜론 [7]대학에서 만들어졌습니다.오늘날 가장 일반적으로 사용되는 자석은 네오디뮴 [8]자석이다.

설계.

다이렉트 드라이브 시스템은 부드러운 토크 전달과 거의 제로 [9][10][11]백래시를 특징으로 합니다.다이렉트 드라이브 시스템의 주요 장점은[citation needed] 효율성이 향상되고(드라이브트레인 구성 요소에서 발생하는 전력 손실이 줄어들기 때문에) 움직이는 부품이 적은 단순한 설계라는 것입니다.또한 다양한 속도에서 높은 토크를 전달할 수 있는 기능, 빠른 응답성, 정확한 위치 설정 및 낮은 [12][13]관성 등이 주요 장점입니다.

주요 단점은 낮은 rpm에서 높은 토크 출력을 제공하기 위해 종종 특수한 유형의 전기 모터가 필요하다는 것입니다.멀티 스피드 변속기와 비교했을 때, 모터는 일반적으로 시스템의 출력 속도 범위(예: 자동차의 경우 주행 속도)를 위해 최적의 전력 대역에서 작동합니다.

다이렉트 드라이브 메커니즘도 보다 정밀한 제어 메커니즘이 필요합니다.속도가 감소하는 고속 모터는 비교적 높은 관성을 가지므로 출력 모션을 부드럽게 하는 데 도움이 됩니다.대부분의 모터에서 코깅 토크라고 하는 위치 토크 리플이 발생합니다.고속 모터에서 이 효과는 발생 빈도가 너무 높아 시스템 성능에 큰 영향을 미치지 못하기 때문에 일반적으로 무시할 수 있습니다. 즉, 관성이 추가되거나( 플라이휠에 의해) 시스템이 피드백을 사용하여 효과를 능동적으로 상쇄하지 않는 한 직접 구동 장치는 이 현상으로 인해 더 큰 어려움을 겪을 수 있습니다.

적용들

다이렉트 드라이브 메커니즘은 저속 작동(축음기, 망원경 마운트 및 스키 리프트, 비디오 게임 레이싱 휠 및 기어리스 풍력 [14][15][16]터빈 등)에서 고속 작동(팬, 컴퓨터 하드 드라이브, VCR 헤드, 재봉틀, CNC 기계 및 세탁기 등)에 이르기까지 다양한 용도로 사용됩니다.

1919년형 밀워키 로드 EP-22007년형 동일본 여객철도 E331과 같은 일부 전기 철도 기관차는 직접 구동 메커니즘을 사용하고 있다.19세기 후반의 몇몇 자동차들은 2000년대 초반의 일부 콘셉트카처럼 직접 구동식허브 모터를 사용했지만, 대부분의 현대 전기 자동차는 차축[17][18]통해 구동력이 휠로 전달되는 인보드 모터를 사용합니다.

일부 자동차 제조업체는 Koenigseg Regera[19]위해 발명된 Christian von Koenigsegg와 같은 그들만의 독특한 직접 구동 변속기를 만들어냈습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Asada, H., Kanade, T.(1983) 진동, 음향, 응력, 신뢰성에 관한 저널 디자인 제105권 제3호, 페이지 312-316
  2. ^ "Auto Repair - Maintenance, Troubleshooting and Car Repair Estimates".
  3. ^ "Why the Porsche Taycan EV's Two-Speed Transmission Is a Big Deal".
  4. ^ "What is a Direct Drive Motor Electric Torque Machines". Archived from the original on 2018-11-10.
  5. ^ P. 랜섬 월리스(2001) 세계철도기관차 백과사전, 페이지 63
  6. ^ Roy V. Wright (ed.) (1938) 미국 철도 협회 - 기계 부문, 섹션 16 "디젤 기관차", 제10판
  7. ^ 장바이춘, 마르코 체카렐리(Eds)기계메커니즘역사와 유산 탐구, 페이지 292
  8. ^ "What is a Strong Magnet?". The Magnetic Matters Blog. Adams Magnetic Products. October 5, 2012. Archived from the original on March 26, 2016. Retrieved October 12, 2012.
  9. ^ Bruno Siciliano, Oussama Khatib (Eds., 2008) Springer Handbook of Robotics, 페이지 80
  10. ^ Robotics Technology Abstracts, Volume 4, Cranfield Press, 1985, 페이지 362, 인용: "직접 드라이브.모터를 직접 결합하면 백래시가 완전히 제거됩니다."
  11. ^ 미국 군사 서비스 항소 위원회(1966) 계약 항소 결정, 제66권, 제1호, 페이지 764, Commerce Clearing House에 의해 발행됨
  12. ^ Uday Shanker Dixit, Manjuri Hazarika, J. Paulo Davim (2016) 기계공학 개요, 7장 "메카트로닉스의 역사", 페이지 160-161
  13. ^ K. T. Chau 전기 자동차 기계구동 장치: 설계, 분석응용, ch.8 "버니어 영구 자석 모터 드라이브", 페이지 227
  14. ^ "Fanatec Release Details On Their(sic) Direct Drive Wheel - Inside Sim Racing". 4 June 2017.
  15. ^ Patel, Prachi. "GE Grabs Gearless Wind Turbines". Technology Review (MIT). Archived from the original on 31 January 2012. Retrieved 7 April 2011.
  16. ^ Dvorak, Paul. "Direct drive turbine needs no gearbox". Windpower Engineering. Retrieved 7 April 2011.
  17. ^ "In-wheel motor". Nissan Motor Corporation. Archived from the original on 2015-04-04. Retrieved 9 July 2021.
  18. ^ "How Do All-Electric Cars Work?". Alternative Fuels Data Center. U.S. Department of Energy. Archived from the original on 2016-09-30. Retrieved 9 July 2021.
  19. ^ "Koenigsegg creates a new breed of hyper-hybrid with 1,500-hp, transmission-less Regera". New Atlas. 2015-03-17. Archived from the original on 2016-08-12. Retrieved 3 May 2021.