力矩电机技术水平分析及关键技术 联系客服

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力矩电机技术水平分析及关键技术

带动的是纺织品或塑料品、纸张等东西时,由于电动机此时存在一个制动力矩,会造成张力不正常。造成负转矩的原因是由于力矩电动机的特性较软。

为提高扭矩,力矩电机的极数较多,所以转速一般只有一百到几百转,下面以德国西泰克(CYTEC)力矩电动机和普通司服电动机参数的比较:

最大扭矩/Nm 最高转速/r/ min-1 电极极数 额定电流 电压等级 电机类型 普通司服电机 120 3000~6000 4 10 Nm电动机为10A 230V,400V 直流,无刷直流正弦交流 Cytec力矩电机 10000 3000~6000 60 1700 Nm电动机为11.8A 400V 正弦交流 由以上参数可以看出,力矩电机额定电流很小,用很小的伺服模块就可以驱动扭矩很大的力矩电动机,力矩电机的结构形式,由外转子,内转子两种;内转子的结构有明显优势因为相同扭矩电动机体积可以更小,在机床行业,相同的性能,体积小就有很大的优势。

力矩电机作为一种很早就有的技术,首先作为导弹上的陀螺电动机,但是扭矩相对很小在机床上的应用是近10多年才出现的,随着高速加工技术的发展,市场需要一种高精度,高加速度的旋转机构,而齿轮或蜗轮蜗杆传动,事实证明是达不到要求的。随着交流伺服技术的进步,力矩电机的扭矩很快达到了实用的程度,力矩电机直接驱动在机床上很快得到了应用。

–Secondly—力矩电机的应用:

力矩电机直接驱动是实现高速高精度旋转运动的最佳选择

机床上的旋转运动,例如摆头和转台,传统的解决方法是采用伺服电机+蜗轮蜗杆或齿轮实现、这种方式的缺点很明显,首先是磨损,机械部件长期连续运行的磨损

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是不可避免的,尤其是涡轮蜗杆转台的耐用性是很大的问题,精度保持性很差;其次是速度与加速度低,在加工高速曲面时,如果旋转轴的速度低于曲面的加速度,就会出现过切现象。

力矩电动机的转子直接驱动旋转部件的运动,它是没有中间的传动环节,是一种不接触的传动,

没有反向间隙,没有磨损,配合高精度编码器,可以实现编码器级别的精度,力矩电机一般可以实现60r/min的转速,这对摆动机构来说,已经是很高的速度了。

若都采用±2.5//的编码器反馈情况下,力矩电机与齿轮,蜗轮蜗杆传动的比较如下:

定位精度 速度 加速度 精度保持性 摆动扭矩

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力矩电机 ±3// 3600/s 13000/s 精度不变 小 2蜗轮蜗杆 ±10// 600/s 3000/s 精度易损 中 2齿轮 ±7// 1200/s 4000/s 精度保持性较好 大 2力矩电机技术水平分析及关键技术

在机床上采用力矩电机的机床部件,主要有摆头和转台,如下图:

图1:双摆头结构

力矩电机直接驱动的摆头 采用力矩电机的双轴转台

图2:扭矩电机在转台上的应用

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采用力矩电机摆头的五轴龙门铣 采用双轴力矩电机转台的叶片磨床

卧式加工中心 落地镗床

图3

–Thirdly—力矩电机的发展趋势:

根据有关专家预测,“十五”期间中小电机年产量将达到4000万-5000万kW中小型电机今后的发展趋势是产品向高性能、轻薄短小化、永磁化、无铁心化、无刷化、机电一体化、智能化和组合化方向发展。从国际市场上看,力矩电动机在国外已是成熟产品,但在国内尚处于萌芽状态。采用力矩电机的产品目前在国内应用还不是很多,价格是最大的制约因素,其次受制于某些系统参数不开放。降低价格最好的办法是提高产量;目内已有几家公司在致力于力矩电机的生产前国,会迫使国外产品降价,从而推动消费市场。

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