חברת לוונשטיין טכנולוגיות (L-Tech), הינה חברה ישראלית ותיקה המתמחה בפתרונות הינע ובקרת תנועה לתעשיות עתירות ידע. לוונשטיין טכנולוגיות בעלת ניסיון של 90 שנה בשיווק מערכות ומוצרים בתחומי ההינע המדויק, בקרה, בטיחות חשמלית ועוד מגוון פתרונות הנדסיים נוספים למגוון תחומים, ביניהם שווקי הביטחון, הרפואה והמוליכים-למחצה. החברה ידועה בגישתה המקצועית המשלבת איכות גבוהה ושירות טכני הדוק, תוך התאמה אישית של פתרונות הנדסיים לצרכי הלקוח – משלב התכנון ועד היישום הסדרתי. לוונשטיין טכנולוגיות מייצגת יצרנים מובילים בעולם בתחומם כדוגמת FAULHABER, CEDRAT TECHNOLOGIES, TECHNOSOFT ועוד ומביאה לישראל טכנולוגיות מתקדמות וחדשניות המסייעות ללקוחותיה להתמודד עם אתגרים הנדסיים מורכבים.
ThinGap היא יצרנית אמריקאית מובילה המתמקדת בפיתוח מנועים חשמליים ללא-מברשות (Brushless) בעלי ארכיטקטורה ללא-חריצים (Slotless) ובליבה חלולה.
המנועים של ThinGap מצוידים בסטטור קומפוזיטי חסר־ברזל, המאפשר פעולה חלקה לחלוטין ללא Cogging Torque ומציג נצילות גבוהה במיוחד. לכלל המוצרים החל מסדרות ה־LS המדויקות, דרך סדרות TG המהירות ועד סדרות TGR למערכות חלל – המנועים מציעים שילוב בין משקל נמוך, הספק גבוה, תגובה מהירה ומבנה טבעתי המאפשר שילוב קל במערכות מורכבות.
טווח המנועים כולל קטרים של כ־25 מ”מ ועד כמעט 400 מ”מ, עם פתחים פנימיים שיכולים להגיע לכ־70% מקוטר המנוע. נתוני הביצועים בסדרות השונות כוללים מהירויות שונות שמגיעות לביצועים גבוהים, בנוסף המומנטים רציפים ומתאימים הן ליישומים זעירים והן למערכות הדורשות עשרות ניוטון מטר.
יתרונות טכנולוגיים מרכזיים
המנועים החלולים מבית ThinGap מספקים מספר יתרונות טכנולוגיים בולטים עבור מהנדסי הינע ובקרה:
תנועה ללא קוגינג: הארכיטקטורה חסרת-החריצים מבטיחה היעדר מוחלט של מומנט מתנגד מחזורי לאורך כל טווח הסיבוב. הדבר מתורגם לתנועה רציפה, יציבה ושקטה – תכונה הכרחית במערכות בדיוק גבוה כמו גימבלים, מערכות אופטיות, מנגנוני עקיבה ורובוטיקה כירורגית.
מינימום אדוות במומנט: ThinGap מפיקה מומנט חלק בצורה יוצאת דופן הודות למבנה מגנטי מתקדם, סלילים בעל מילוי גבוה (High Fill Ratio) ואופטימיזציה של מופעי הזרם. התוצאה היא עיוות הרמוני מינימלי, מומנט יציב ועבודת בקרה חלקה גם בתנועות איטיות או במהירויות גבוהות.
קבוע מומנט ליניארי ומדויק: היעדר רוויה מגנטית בסטטור מאפשר שמירה על יחס מדויק בין זרם למומנט לכל אורך טווח העבודה. הדבר מפשט את תכנון בקרת המנוע, משפר דיוק שליטה ומבטיח התנהגות צפויה תחת עומסים משתנים.
פתח מרכזי גדול ואינטגרציה קלה :הממדים הדקים של סלילי הסטטור, בשילוב מערך מגנטים ייחודי, מאפשרים יחס חלל-פנימי / קוטר – חיצוני גדול במיוחד – לעיתים קרובות כ-70% מקוטר המנוע הוא חלל פנימי פתוח. תכונה זו מאפשרת למהנדסים לשלב את המנוע סביב רכיבים קיימים, להעביר כבלים, צינורות או אלמנטים אופטיים דרך מרכזו, ולהטמיע את המנוע כחלק אינטגרלי במכלולים מכניים גדולים יותר.
צפיפות הספק ומומנט גבוהה: המנועים מציעים יחס יוצא דופן בין גודל למומנט:
- תחום מהירויות רחב החל מ־200 סל”ד ועד מעל 30,000 סל”ד
- מומנטים רציפים החל מ־mN·m ועד עשרות N·m
- מומנטים רגעיים שיכולים להיות פי 3–5 מהמומנט הרציף
הודות לחוסר ליבת הברזל, ניתן להזרים זרמים גבוהים מבלי לפגוע ביעילות או ביציבות התרמית.
נצילות אנרגטית גבוהה ופליטת חום נמוכה: המנועים מציגים הפסדי ליבה כמעט אפסיים, דבר שמביא ל:
- טמפרטורת עבודה נמוכה
- יעילות גבוהה גם בעבודת מהירות
- פעולה יציבה גם בוואקום (בסדרות ייעודיות)
- התאמה ליישומים רציפים ולאירועים דינמיים מהירים
תמונה TG Brushless Motor Series :1 קרדיט: paGnihT
תמונה TGR Brushless Motor Series :2 קרדיט: paGnihT
תמונה TG Series Motor Kits :3 קרדיט: paGnih
תמונה LS Series Brushless :4 קרדיט: paGnihT
דוגמאות לשילוב המנועים במערכות הינע ובקרה
טכנולוגיית המנועים של ThinGap פותחת אפשרויות תכנון מגוונות בהנדסת הינע ובקרה. כך למשל, ניתן לשלב מנוע חלול כדרייב ישיר (Direct Drive) בציר סיבובי של מערכת, ובכך לוותר על תמסורות מכניות ולהפחית חופש תנועה עודף (backlash) ושחיקה. במערכות רובוטיקה, המנועים יכולים להשתלב במפרקי זרוע רובוטית ישירות כיחידת מומנט, מה שמאפשר תנועות מדויקות וחלקות התורמות לשליטה יציבה יותר. דוגמה בולטת נוספת היא שילוב המנועים כגלגלי תנופה (Reaction Wheels) במערכות בקרת יציבה של לוויינים – שם מומנט חלק ללא קוגינג הוא קריטי לדיוק הכוונון של הלוויין.
בתחום האלקטרו-אופטיקה, מנועים חלולים משולבים בגימבלים מיוצבים ובמערכות עקיבה, שבהם הפתח המרכזי של המנוע מאפשר מעבר אלומות אור או התקנת מצלמה ועדשות במרכז הציר המסתובב. גם במשאבות מדויקות ובמערכי הנעה ישירה – כגון שולחנות סיבוב במכונות CNC מתקדמות – המנועים מציעים שילוב קומפקטי עם מינימום רעידות, תוך ניצול החלל המרכזי למעבר זורמים או כבלים בהתאם לצורך.
יישומים תעשייתיים בולטים: רובוטיקה, ציוד רפואי, תעופה ועוד
למנועים החלולים של Thin Gap שימושים רבים במגזרי תעשייה וטכנולוגיה מתקדמים, בזכות שילוב התכונות הייחודי שלהם:
- רובוטיקה: בתחום הרובוטיקה (תעשייתית, אף רפואית), מנועי Thin Gap מאפשרים הנעה חלקה של צירים ומפרקים, ומשפרים את יכולת השליטה העדינה של רובוטים תוך הפחתת רעידות. בפרט ברובוטיקה רפואית (למשל ברובוטים כירורגיים), היעדר הקוגינג ותנועת המומנט הרציפה מסייעים לביצוע תנועות מדויקות ובטוחות.
- ציוד רפואי ותעשייה מדויקת: במכשור רפואי מתקדם כמו מערכות הדמיה (CT / MRI) או זרועות ניתוח רובוטיות, מנוע בעל פתח חלול מאפשר עיצוב קומפקטי בו רכיבים חיוניים (כגון כבלים, מצלמות או קרני הדמיה), עוברים דרך מרכז המנוע. גם במכונות לתעשיית המוליכים-למחצה ובציוד מדידה ובקרה מדויק, השילוב של מומנט גבוה ללא רעידות תורם לדיוק ולמהימנות המערכת.
- תעופה, חלל וביטחון: בתעשיות התעופה והחלל מנועים חלולים משולבים במערכות בקרת טיסה והנעת כלי טיס בלתי – מאוישים, וכן במנגנוני ייצוב חיישנים ואנטנות בכלי טיס. בתחום החלל, כאמור, נעשה בהם שימוש בגלגלי תגובה בלוויינים בזכות יכולתם לספק מומנט ללא הפרעות מחזוריות. גם במערכות צבאיות ואלקטרו-אופטיות (למשל פודי חיישנים מיוצבים), יתרון הפתח החלול וההנעה החלקה מנוצל להשגת דיוק ואמינות בתנאים תובעניים.
- יישומים נוספים : המנועים חודרים גם לתחומי האנרגיה והתחבורה החשמלית. למשל, פותחו דגמים בהספקים גבוהים לשילוב במשאבות תעשייתיות, גנרטורים ומערכות הנעה חשמליות, שבהם מנוע חלול משמש רכיב מרכזי במכלול. גם בתחום האוטומציה והתקשורת ניתן למצוא פתרונות מבוססי ThinGap – בכל יישום בו נדרשת תנועה מדויקת, שקטה ויעילה במיוחד.
סיכום – חשיבה קדימה על טכנולוגיית מנועים חלולים בהינע מתקדם
המנועים החלולים של ThinGap מייצגים דור חדש של רכיבי הנעה המציעים שילוב ייחודי של דיוק, הספק וחופש תכנון מכאני. עבור מהנדסי הינע ובקרה, טכנולוגיה זו פותחת אופקים חדשים לבניית מערכות מתקדמות, אמינות ויעילות יותר.
שמירה על תנועה חלקה לחלוטין, ביטול תופעות בלתי רצויות כמו Cogging וניצול הפתח המרכזי הגדול מאפשרים פיתוח מכלולים קומפקטיים וחכמים יותר. בעידן שבו נדרשים דיוק ותפעול חלק בכל מערכת, מומלץ למהנדסים לשקול את שילוב מנועי ThinGap כפתרון מפתח בהינע ובקרה של הדור הבא.
כחברה המייצגת את ThinGap בישראל, לוונשטיין טכנולוגיות זמינה לסייע וללוות מהנדסים וארגונים המעוניינים לאמץ טכנולוגיה זו בפרויקטים החדשים שלהם.
לפרטים נוספים:
רומן צורני info@L-tech.co.il
073-8020303
