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什么是力矩電機(jī)

電機(jī)技術(shù)及應(yīng)用 ? 來源:電機(jī)技術(shù)及應(yīng)用 ? 2023-06-12 09:46 ? 次閱讀

力矩電機(jī)和減速電機(jī)都是應(yīng)用廣泛的傳動(dòng)設(shè)備,在結(jié)構(gòu)、原理、規(guī)格、性能特點(diǎn)、用途、技術(shù)參數(shù)都不一樣,下面和大家一起了解一下這兩種設(shè)備。

什么是力矩電機(jī)?

力矩電機(jī)是一種具有軟機(jī)械特性和寬調(diào)速范圍的特種電機(jī)。

這種電機(jī)的軸不是以恒功率輸出動(dòng)力而是以恒力矩輸出動(dòng)力。 力矩電機(jī)包括:直流力矩電機(jī)、交流力矩電機(jī)、和無刷直流力矩電機(jī)。 被廣泛應(yīng)用于紡織、電線電纜、金屬加工、造紙、橡膠、塑料以及印刷機(jī)械等工業(yè)領(lǐng)域。

力矩電機(jī)的特點(diǎn):

是具有軟的機(jī)械特性,可以堵轉(zhuǎn)。 當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大時(shí)能自動(dòng)降低轉(zhuǎn)速,同時(shí)加大輸出轉(zhuǎn)矩,當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為一定值時(shí)改變電機(jī)端電壓便可調(diào)速,但轉(zhuǎn)速的調(diào)整率不好!因而在電機(jī)軸上加一測速裝置,配上控制器。利用測速裝置輸出的電壓和控制器給定的電壓相比,來自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)的端電壓,使電機(jī)穩(wěn)定!具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩、過載能力強(qiáng)、響應(yīng)快、特性線性度好、力矩波動(dòng)小等特點(diǎn),可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載省去減速傳動(dòng)齒輪,從而提高了系統(tǒng)的運(yùn)行精度。 為取得不同性能指標(biāo),該電機(jī)有小氣隙、中氣隙、大氣隙三種不同結(jié)構(gòu)形式,小氣隙結(jié)構(gòu),可以滿足一般使用精度要求,優(yōu)點(diǎn)是成本較低;大氣隙結(jié)構(gòu),由于氣隙增大,消除了齒槽效應(yīng),減小了力矩波動(dòng),基本消除了磁阻的非線性變化,電機(jī)線性度更好,電磁氣隙加大,電樞電感小,電氣時(shí)間常數(shù)小,但是制造成本偏高;中氣隙結(jié)構(gòu),其性能指標(biāo)略低于大氣隙結(jié)構(gòu)電機(jī),但遠(yuǎn)高于小氣隙結(jié)構(gòu)電機(jī),而體積小于大氣隙結(jié)構(gòu)電機(jī),制造成本低于大氣隙結(jié)構(gòu)電機(jī)。 直接驅(qū)動(dòng)直流力矩電機(jī)體積小巧,特別適用于那些要求用最小的體積、重量、動(dòng)力、響應(yīng)時(shí)間輸出最大效率和最好定位精度的伺服應(yīng)用。該直流力矩電機(jī)是一種可以直接連接到所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載的伺服執(zhí)行器。直流力矩電機(jī)它具有永磁場和繞線式電樞,共同將電力轉(zhuǎn)化為力矩。公眾號《機(jī)械工程文萃》,工程師的加油站! 力矩電機(jī)在紡織、造紙、橡膠、塑料、金屬線材和電線電纜等工業(yè)中,需要將產(chǎn)品卷繞在卷筒(盤)上。力矩電機(jī)卷繞的直徑從開始至末了是越卷越大,為保持被卷物張力均勻(即線速度不變),就要求卷筒轉(zhuǎn)速越卷越小,卷繞力越卷越大。 力矩電機(jī)是一種級數(shù)較多的特種電機(jī),可以在電動(dòng)機(jī)低速甚至堵轉(zhuǎn)(即轉(zhuǎn)子無法轉(zhuǎn)動(dòng))時(shí)仍能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),不會(huì)造成電動(dòng)機(jī)的損壞。而在這種工作模式下,電動(dòng)機(jī)可以提供穩(wěn)定的力矩給負(fù)載(故名為力矩電動(dòng)機(jī))。 力矩電動(dòng)機(jī)也可以提供和運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反的力矩(剎車力矩)。力矩電機(jī)的軸不是以恒功率輸出動(dòng)力而是以恒力矩輸出動(dòng)力。

力矩電機(jī)的結(jié)構(gòu):

力矩電動(dòng)機(jī)可以視為是經(jīng)過力矩最佳化后的電動(dòng)機(jī)。力矩電動(dòng)機(jī)和一般電動(dòng)機(jī)的差異是允許很高的轉(zhuǎn)矩,其散熱性能也很好,因此在電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn),大電流輸出的條件下也可以正常工作。 力矩電動(dòng)機(jī)一般會(huì)用直流無刷電動(dòng)機(jī)來設(shè)計(jì),但有時(shí)也會(huì)用切換磁阻電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。因?yàn)榱仉妱?dòng)機(jī)沒有概念上的標(biāo)準(zhǔn),因此有時(shí)會(huì)稱為低速電動(dòng)機(jī)或是高轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)。 力矩電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)為甜甜圈形,分為轉(zhuǎn)子在外圈,定子在內(nèi)圈的外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī),以及定子在外圈,轉(zhuǎn)子在內(nèi)圈的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。因?yàn)橄嗤叽缦拢廪D(zhuǎn)子可以產(chǎn)生較大的力矩,因此外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)比較常用。 有些力矩電動(dòng)機(jī)只能在特定角度范圍內(nèi)工作,無法旋轉(zhuǎn)一圈,這種力矩電動(dòng)機(jī)稱為限制角度力矩電動(dòng)機(jī)(limited angle torque motor)或搖擺電動(dòng)機(jī)(swing motor)。也有線性電動(dòng)機(jī)考慮將類似力矩電動(dòng)機(jī)的特性引入線性電動(dòng)機(jī)中。

力矩電機(jī)分類:

力矩電機(jī)包括:直流力矩電機(jī)、交流力矩電機(jī)、和無刷直流力矩電機(jī)。它廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、紡織、造紙、橡膠、塑料、金屬線材和電線電纜等工業(yè)中。

力矩電機(jī)原理:

恒轉(zhuǎn)矩特性力矩電動(dòng)機(jī),能在一般較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),使轉(zhuǎn)矩基本恒定,適用于轉(zhuǎn)速變化時(shí),要求恒定轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)場合。例如,印染機(jī)械中,用若干輥軸傳送織物時(shí),由于織物并不卷繞在輥軸上,而只是貼在輥軸表面上靠它來傳動(dòng),輥軸直徑是不改變的,這種場合宜使用恒轉(zhuǎn)矩特性電動(dòng)機(jī),以保證在任何速度下,轉(zhuǎn)矩恒定,織物的張力恒定。

減速電機(jī) 減速電機(jī)是指減速機(jī)和電機(jī)(馬達(dá))的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)。通常由專業(yè)的減速機(jī)生產(chǎn)廠,進(jìn)行集成組裝好后,與電機(jī)一體成套供貨。公眾號《機(jī)械工程文萃》,工程師的加油站!

減速電機(jī)的作用:

1.降速同時(shí)提高輸出扭矩,扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比,但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。 2.降速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機(jī)都有一個(gè)慣量數(shù)值。

減速電機(jī)原理:

齒輪減速電機(jī)一般是通過把電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或其他高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過齒輪減速機(jī)(或減速箱)輸入軸上的小齒輪帶動(dòng)大齒輪達(dá)到一定的減速目的,再采用多級這樣的結(jié)構(gòu),就可以大大降低轉(zhuǎn)速從而增加減速電機(jī)的輸出扭力。其核心“增力減速”作用是利用各級齒輪傳動(dòng)來達(dá)到降速的目的,減速器就是由各級齒輪副組成。

減速電機(jī)的分類:

按照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速電機(jī)、蝸桿減速電機(jī)和行星齒輪減速電機(jī); 按照傳動(dòng)級數(shù)不同可分為單級和多級減速電機(jī); 按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速電機(jī)、圓錐齒輪減速電機(jī)和圓錐-圓柱齒輪減速電機(jī); 按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式減速電機(jī)、分流式減速電機(jī)和同軸式減速電機(jī)。 按照驅(qū)動(dòng)電機(jī)可分為直流減速機(jī)、步進(jìn)減速機(jī)、空心杯減速機(jī)、伺服減速機(jī)等。

責(zé)任編輯:彭菁2

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原文標(biāo)題:力矩電機(jī)與減速電機(jī)有何區(qū)別?

文章出處:【微信號:wwygzxcpj,微信公眾號:電機(jī)技術(shù)及應(yīng)用】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

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