力矩電動機技術(shù)在機床上的應(yīng)用

1、.力矩電動機技術(shù)在機床上的應(yīng)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    

2、;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

3、矩很大的力矩電動機力矩電動機的結(jié)構(gòu)形式，由外轉(zhuǎn)子、內(nèi)轉(zhuǎn)子兩種；內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)（見圖）。圖 CyTec 外轉(zhuǎn)子機構(gòu)的力矩電機     力矩電動機其實是一種很早就有的技術(shù)，我所了解的力矩電動機最早的應(yīng)用是導(dǎo)彈上的陀螺電動機，但扭矩相對很小，在機床上的應(yīng)用是最近10年才出現(xiàn)的。隨著高速加工技術(shù)的發(fā)展，市場需要一種高精度、高加速度的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，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(shù)的進步，力矩電動機的扭矩很快達到了實用的程度，力矩

4、電動機直接驅(qū)動在機床上很快得到了應(yīng)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     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，它沒有中間的傳動環(huán)節(jié)，是一種不接

5、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(gòu)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°/s6

6、0°/s120°/s    加速度1300°/s²300°/s²400°/s²    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(yīng)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(jié)構(gòu)圖。    四、力矩電動機的發(fā)展與應(yīng)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(yīng)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。    國外產(chǎn)品的研制生產(chǎn)體制可以借鑒，例如Cy