力矩电机用途

力矩电机技术及其应用北京伊贝格技术邵传伟西泰克（CyTec）公司的名字是最近几年随着力矩电动机双摆头 一路进入中国市场的，CyTec凭借其独特的力矩电动机直接驱动专 利技术，和外转子力矩电动机技术，那个只有200人的德国小公 司，让机 床行业深深记住了他的名字，也 让电动机行业的几大工业 巨人深深地栽了一个跟斗。 除双摆头 CyTec的产品还包括系列化 的力矩电动机转台一、力矩电动机大体知识力矩电动机Torque Motor,也有人翻译为扭矩 电动机，它本 质上是 低速大扭矩的伺服电动机，与我们熟悉的伺服电动机分类相同，分 为直流、 无刷直流、正弦交流交流几种；为提高扭矩，力矩电动 机的极数较多，所以转速一般只有一百转到几百转，以下是西泰克（CyTec）力矩电动机与普通伺服电动机参数的比较（见表1 ） 表1普通伺服电动机CyTec力矩电动机最大扭矩/Nm12010000最高车t速/r ?min-13000600030006000电极极数460额定电流10Nm电动机为10A1700Nm电动机为电压等级230V, 400V400V电极类型直流、无刷直流正弦交流正弦交流正弦交流由以上参数能够看出，力矩电动机额定电流很小，用很 小的伺服模块就能够够驱动扭矩专门大的力矩电动机力矩电 动机的结构形式，由外转子、内转子两种；内转子结构有明 显优势因为相同扭矩的电动机体积能够更小，在机床行业， 相同的性能，体积小就有专门大的优势CyTec采纳的是外转 子结构（见图1 ）。图1 CyTec外转子机构的力矩电机力矩电动机实际上是一种很早就有的技术，我所了解的力矩电动机最先的应用是 导弹上的陀螺电动机，但扭矩相对很小，在机床上的应用是最近10年才显现的。 随着高速加工技术的进展，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，力矩电动机的扭矩专门快达到了有效的程度，力矩电动机直接驱动在机床上专门快取 得了应用。、力矩电动机直接驱动是实现高速高精度旋转运动的最正确选择图2力矩电动机直接驱动的摆头机床上的旋转运动，例如摆头和转台（见图2和图3）,传统的解决方式是采纳 伺服电动机 蜗轮蜗杆或齿轮实现，这种方式的缺点也很明显：第一是磨损，机 械部件长期持续运行的磨损是不可幸免的，尤其是蜗轮蜗杆转台的耐用性是专门 大的问题，精度维持性很差； 第二是速度与加速度低，在加工高速曲面时，若 是旋转轴的速度低于曲面的加速度，就会显现过切现象。图3 采使劲矩电动机的双轴转台力矩电动机的转子直接驱动旋转部件的运动，它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，能够实现编码器级 别的精度；力矩电动机一样能够实现60r/min的转速，这对摆动机构来讲，已是 很高的速度了。都采用 2.5”的编码器反馈情形下，力矩电机与齿轮、蜗轮蜗杆传动的比较（见 表2）:表2力矩电动机蜗轮蜗杆齿轮定位精度 3 10 士7速度 360 /s 60 0 /s 120 0 /s力口速度 1300 /s2 300 0 /s2 400 /s2精度保持性精度不变精度易损精度保持性较好摆动扭矩小中大三、力矩电机的应用采用力矩电机的机床部件，主要有摆头和转台，图4为这两种产品的典型结构图力区总制酊3柬/h总15千翼炉留房狰制我我的苴椎弱朝峻第， 傅杨昌才恋匡笆是鼻央堂设专任M相触畤动部件.T，件4年设而情何体视*茂旭.源:退特住.用作诡钻 物很烹衅就中时入I;，口林二X-E AG3甯酊砥*通取坦央的结构C以海系列为洞）*中立市月. 口工口。404电R廿CyTec的产品在国内要紧用于五轴龙门铳摆头、卧式工中心转台、齿轮磨床、叶片磨床摆动轴、 曲线磨床头架、全能磨床砂轮架转位等（见图5、图6 ）。图5采使劲矩电动机摆头的五轴龙门铳图6采纳双轴力矩电机转台的叶片磨床图7卧式加工中心转台图8落地镇床四、 力矩电动机的进展与应用走向力矩电动机在国外已是成熟产品，国内尚处于萌芽状态。采 使劲矩电动机的产品目前在国内应用还不是很多，价钱是最 大的制约因素， 第二受制于某些系统参数不开放。降低价 钱最好的方法是提高产量；目前国内已有几家公司在致力于 力矩电动机的生产，会迫使国外产品降价，从而推动消费市 场。国 外 产 品 的 研 制 生 产 体 制 可 以 借 鉴 ， 例 如 CyTec 与 Achen 大 学合作，成立专门的力矩电动机研究机构，将技术直接注入 企业去生产，企业将利润返回研究机构作进一步的研究。CyTec 之 所 以 能 够 与 一 些 大 企 业 抗 衡 ， 主 要 是 由 于 有 Achen 大学这样一个技术背景。