力矩电动机技术在机床上的应用

1、.力矩电动机技术在机床上的应用字体大小：大 中 小2009-09-07 11:39:36来源：机械专家网一、 力矩电动机基本知识力矩电动机torquemotor,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）表普通伺服电动机cytec力矩电动机最大扭矩/nm12010000最高转速/rmin-13000600030006000电极极数460额定电流10nm电动机为10a1700nm电

2、动机为11.8a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可以看出，力矩电动机额定电流很小，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可以更小，在机床行业，相同的性能，体积小就有很大的优势cytec采用的是外转子结构（见图）。精品.图 cytec 外转子机构的力矩电机 力矩电动机其实是一种很早就有的技术，我所了解的力矩电动机最早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

3、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，力矩电动机的扭矩很快达到了实用的程度，力矩电动机直接驱动在机床上很快得到了应用。二、力矩电动机直接驱动是实现高速高精度旋转运动的最佳选择精品. 机床上的旋转运动，例如摆头和转台（见图和图），传统的解决方法是采用伺服电动机+蜗轮蜗杆或齿轮实现，这种方式的缺点也很明显：首先是磨损，机械部件长期连续运行的磨损是不可避免的，尤其是蜗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，它没有中

4、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；力矩电动机一般可以实现60r/min的转速，这对摆动机构来说，已经是很高的速度了。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（见表）：表力矩电动机蜗轮蜗杆齿轮定位精度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，图为这两种产品的典型结构图。四、力矩电动机的发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。采用力矩电动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。精品.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