力矩電動機技術在機床上的應用

1、.力矩電動機技術在機床上的應用字體大?。捍?中 小2009-09-07 11:39:36來源：機械專家網(wǎng)一、 力矩電動機基本知識力矩電動機torquemotor,也有人翻譯為扭矩電動機，它本質(zhì)上是低速大扭矩的伺服電動機，與我們熟悉的伺服電動機分類相同，分為直流、無刷直流、正弦交流幾種；為提高扭矩，力矩電動機的極數(shù)較多，所以轉(zhuǎn)速一般只有一百轉(zhuǎn)到幾百轉(zhuǎn)，以下是西泰克（cytec）力矩電動機與普通伺服電動機參數(shù)的比較（見表）表普通伺服電動機cytec力矩電動機最大扭矩/nm12010000最高轉(zhuǎn)速/rmin-13000600030006000電極極數(shù)460額定電流10nm電動機為10a1700nm電

2、動機為11.8a電壓等級230v,400v400v電極類型直流、無刷直流正弦交流正弦交流正弦交流由以上參數(shù)可以看出，力矩電動機額定電流很小，用很小的伺服模塊就可以驅(qū)動扭矩很大的力矩電動機力矩電動機的結構形式，由外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子兩種；內(nèi)轉(zhuǎn)子結構有明顯優(yōu)勢因為相同扭矩的電動機體積可以更小，在機床行業(yè)，相同的性能，體積小就有很大的優(yōu)勢cytec采用的是外轉(zhuǎn)子結構（見圖）。精品.圖 cytec 外轉(zhuǎn)子機構的力矩電機 力矩電動機其實是一種很早就有的技術，我所了解的力矩電動機最早的應用是導彈上的陀螺電動機，但扭矩相對很小，在機床上的應用是最近10年才出現(xiàn)的。隨著高速加工技術的發(fā)展，市場需要一種高精度、高加速

3、度的旋轉(zhuǎn)機構，而齒輪或蝸輪蝸桿傳動，事實證明是達不到要求的。隨著交流伺服技術的進步，力矩電動機的扭矩很快達到了實用的程度，力矩電動機直接驅(qū)動在機床上很快得到了應用。二、力矩電動機直接驅(qū)動是實現(xiàn)高速高精度旋轉(zhuǎn)運動的最佳選擇精品. 機床上的旋轉(zhuǎn)運動，例如擺頭和轉(zhuǎn)臺（見圖和圖），傳統(tǒng)的解決方法是采用伺服電動機+蝸輪蝸桿或齒輪實現(xiàn)，這種方式的缺點也很明顯：首先是磨損，機械部件長期連續(xù)運行的磨損是不可避免的，尤其是蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)臺的耐用性是很大的問題，精度保持性很差；其次是速度與加速度低，在加工高速曲面時，如果旋轉(zhuǎn)軸的速度低于曲面的加速度，就會出現(xiàn)過切現(xiàn)象。 力矩電動機的轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動旋轉(zhuǎn)部件的運動，它沒有中

4、間的傳動環(huán)節(jié)，是一種不接觸的傳動，沒有反向間隙，沒有磨損，配合高精度編碼器，可以實現(xiàn)編碼器級別的精度；力矩電動機一般可以實現(xiàn)60r/min的轉(zhuǎn)速，這對擺動機構來說，已經(jīng)是很高的速度了。都采用2.5”的編碼器反饋情況下,力矩電機與齒輪、蝸輪蝸桿傳動的比較（見表）：表力矩電動機蝸輪蝸桿齒輪定位精度3”10”7”速度360/s60/s120/s加速度1300/s300/s400/s精度保持性精度不變精度易損精度保持性較好擺動扭矩小中大三、力矩電機的應用采用力矩電機的機床部件，主要有擺頭和轉(zhuǎn)臺，圖為這兩種產(chǎn)品的典型結構圖。四、力矩電動機的發(fā)展與應用走向力矩電動機在國外已是成熟產(chǎn)品，國內(nèi)尚處于萌芽狀態(tài)。采用力矩電動機的產(chǎn)品目前在國內(nèi)應用還不是很多，價格是最大的制約因素，其次受制于某些系統(tǒng)參數(shù)不開放。降低價格最好的辦法是提高產(chǎn)量；目前國內(nèi)已有幾家公司在致力于力矩電動機的生產(chǎn)，會迫使國外產(chǎn)品降價，從而推動消費市場。精品.國外產(chǎn)品的研制生產(chǎn)體制可以借鑒，例如cytec與achen大學合作，成立專門的力矩電動機研究機構，將技術直接注入企業(yè)去生產(chǎn)，企業(yè)將利潤返回研究機