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這些低壓直流直驅(qū)電機以極低的速度提供高扭矩。它們非常適合前視紅外雷達(FLIR)等應(yīng)用，這些應(yīng)用需要簡單的控制、非常平穩(wěn)的運動以及最大的速率和位置精度，同時最大限度地減少尺寸、重量、功耗和響應(yīng)時間。這些電機提供了可以直接連接到驅(qū)動負(fù)載的伺服執(zhí)行器。永磁場和繞線電樞共同作用，將電能轉(zhuǎn)換為扭矩。
美國科爾摩根力矩電機有哪些特征
①非常適合需要高堵轉(zhuǎn)扭矩、低速高扭矩或高速最佳扭矩的定位或速度控制系統(tǒng)
②無框和帶殼型號有多種尺寸和扭矩可供選擇
③高扭矩慣量比，可實現(xiàn)快速啟動/停止和加速
④高扭矩功率比，滿足低功率輸入要求
⑤電氣時間常數(shù)低，可在所有運行速度下實現(xiàn)出色的命令響應(yīng)
⑥所有輸入電流和速度的線性扭矩響應(yīng)，無死點
⑦運行可靠，使用壽命長
⑧即使在低速下也能保持高精度，沒有齒輪系統(tǒng)的間隙和順從性
⑨運行平穩(wěn)、安靜
⑩緊湊、適應(yīng)性強的設(shè)計
?共同設(shè)計的修改包括特定的磁體材料、疊片、磁極數(shù)、堆疊長度、繞組、安裝幾何形狀等
直接驅(qū)動DC扭矩馬達是一個伺服致動器其可以直接連接到其驅(qū)動的負(fù)載上。它有一個永久磁場和一個傷口電樞共同作用將電能功率到扭矩。該扭矩可用于定位或速度控制系統(tǒng)。
一般來說，力矩馬達設(shè)計為三個不同類型的操作：
①高失速扭矩(“靜止”運行)
②定位系統(tǒng)
③速度控制系統(tǒng)的低速高扭矩定位、速率，或張緊系統(tǒng)
具有最大范圍的標(biāo)準(zhǔn)和定制運動解決方案，他們與您合作部署堅固耐用的，為滿足以下要求而設(shè)計和構(gòu)建的具有戰(zhàn)斗價值的系統(tǒng)你的特殊要求?？茽柲Ω峁┮韵轮苯域?qū)動伺服電機解決方案應(yīng)用：
①武器站和炮塔
②導(dǎo)彈制導(dǎo)和精確制導(dǎo)彈藥
③雷達基座和跟蹤站
④無人駕駛地面、空中和水下交通工具
⑤地面車輛和海上系統(tǒng)
⑥飛機和航天器系統(tǒng)
⑦照相機萬向節(jié)
⑧紅外對抗平臺
⑨激光武器平臺
直接驅(qū)動DC力矩電機的優(yōu)勢
直接驅(qū)動轉(zhuǎn)矩馬達特別適合于伺服系統(tǒng)應(yīng)用，在這種應(yīng)用中最小化尺寸、重量、功率和響應(yīng)時間，最大化速率和位置精度。
無框架電機的范圍從外徑28.7毫米(1.13英寸)、重1.4盎司(0.0875磅)到4067牛頓-米(3000磅-英尺)外徑為1067毫米(42英寸)，內(nèi)徑為660.4毫米(26英寸)。封裝電機的范圍從一英寸立方體設(shè)計到0.049N-m(7 oz-in)峰值扭矩，適用于任何根據(jù)客戶規(guī)華聯(lián)歐格安裝的無框架電機，配有一體式DC轉(zhuǎn)速表，分解器、編碼器和軸配置。
負(fù)載時的高扭矩慣性比
直接驅(qū)動電機可在負(fù)載條件下提供最高的實用扭矩慣性比。在齒輪傳動中系統(tǒng)，反映輸出扭矩與齒輪成正比反映輸出慣性成比例時減少齒輪減速的平方。因此，齒輪傳動系統(tǒng)的扭矩-慣性比小于直接傳動系統(tǒng)的扭矩-慣性比驅(qū)動系統(tǒng)的系數(shù)等于齒輪系比率。這直接驅(qū)動電機的扭矩慣性比更高非常適合高加速度應(yīng)用快速啟動和停止。
高扭矩功率比
大多數(shù)力矩馬達設(shè)計有大量極和大量的銅來實現(xiàn)高扭矩功率比。因此，輸入功率要求為通常很低。
低電時間常數(shù)
典型的力矩電機設(shè)計特點——如高水平電樞鐵芯的磁飽和及使用大量磁極—保持電樞電感為a價值很低。因此，電時間常數(shù)(電樞電感與電樞電阻之比)非常低，根本無法提供出色的命令響應(yīng)運行速度。
可靠性和長壽命
基本的簡單和絕對最少的移動部件使得扭矩馬達本質(zhì)上可靠。廣泛的設(shè)計和生產(chǎn)經(jīng)驗把科爾摩根的高性能關(guān)鍵應(yīng)用中的電機運動控制需要五十多年。這些包括各種條件和環(huán)境下的應(yīng)用，包括從水下幾千英尺到多年無人看管外層空間行動。刷子能夠操作在具有“高海拔”添加劑的高真空(10-6托)中。
高分辨率
扭矩馬達的直接驅(qū)動使用允許它們比齒輪系統(tǒng)更精確地定位軸。對于典型的齒輪傳動，齒隙導(dǎo)致“死”落在系統(tǒng)零點區(qū)域的“區(qū)域”并且降低了位置精度。在直接驅(qū)動系統(tǒng)中，然而，在實踐中，位置精度是有限的通過誤差檢測傳感器系統(tǒng)。
緊湊、適應(yīng)性強的設(shè)計
無框架扭矩電機是為“設(shè)計”而制造的作為系統(tǒng)的組成部分，從而減輕重量和與傳統(tǒng)電機框架相關(guān)的空間外殼。這種無框架設(shè)計允許電機安裝在從動軸的任何位置。“煎餅”配置(薄，與直徑相比)最大限度地減少安裝所需的體積，并提供方便用于力矩馬達組合的包裝裝置和測速發(fā)電機?？茽柲Ω€提供帶外殼的電機，配有外殼、軸和軸承用于類似的應(yīng)用。
同樣的特性使力矩馬達優(yōu)于其他類型的伺服致動器還允許設(shè)計人員獲得以下信息系統(tǒng)性能特征：
高伺服系統(tǒng)剛度直接驅(qū)動扭矩馬達直接連接到負(fù)載，從而消除齒輪和齒隙誤差。由此產(chǎn)生的高耦合剛度和相關(guān)的高機械共振頻率產(chǎn)生高伺服系統(tǒng)剛度。
力矩電機的低電時間常數(shù)當(dāng)電壓升高時，允許扭矩快速增加已應(yīng)用。這種快速響應(yīng)是對伺服系統(tǒng)剛度。
低速高精度，因為高耦合剛度和高直接驅(qū)動力矩電機的分辨率，這是可能的以在低速下實現(xiàn)高精度。一個例子是測試速率和積分陀螺儀的工作臺。這表的速度范圍為0.017至100轉(zhuǎn)/分該速度下的絕對瞬時精度范圍為0.1%。
扭矩馬達在以下情況下運行平穩(wěn)、安靜他們正以低速運行。他們通常有一個每極大量槽以減少齒槽效應(yīng)并允許平穩(wěn)操作。
帶外殼的電機具有傳統(tǒng)的配置包括框架、軸承和軸。在使用中封裝的電機軸連接到系統(tǒng)元件上被驅(qū)趕。帶外殼的電機非常適用于惡劣環(huán)境或其他需要全封閉單元。
無框架電機概念的發(fā)展是為了滿足大孔電機的需求中心。這種需求仍然是主要原因之一大直徑、窄寬度的無框配置通常比傳統(tǒng)的封裝配置。大轉(zhuǎn)子孔可以是用作引線的路線，作為的安裝區(qū)域其他硬件，如測速發(fā)電機或分解器，或作為光路。無框架電機是按照以下標(biāo)準(zhǔn)“設(shè)計”的系統(tǒng)硬件的一個組成部分。他們是通常作為三個獨立的組件提供：定子(磁場)組件、轉(zhuǎn)子(電樞)組件和刷環(huán)或刷部分組件。無框架電機可以集成到客戶硬件中不是將電機軸連接到元件上被驅(qū)趕。這大大節(jié)省了空間和重量超過封裝電機電機外殼、軸承和軸。此外，由于無框架電機可以安裝在從動軸上，提高了耦合剛度。反彈通常與聯(lián)軸器或齒輪系相關(guān)的是從驅(qū)動系統(tǒng)中消除。
扭矩馬達通常被描述為具有“煎餅”配置，即大直徑和寬度窄。這種配置通常具有大的增加電機中可用轉(zhuǎn)矩的極數(shù)給定體積。然而，這么多的磁極，隨著速度的增加，還會引起更多的換向電弧比具有較少磁極的電動機增加。轉(zhuǎn)矩電機最常用于定位和換向的低速應(yīng)用不是一種限制。伺服電機的特征在于一種長的小直徑結(jié)構(gòu)。延長保持小直徑的電機允許扭矩顯著增加，同時最小化轉(zhuǎn)子慣性的增加。最終結(jié)果是一個改進的機械時間常數(shù)，因此，改善運動反應(yīng)。伺服電機是最通常在運行應(yīng)用程序時使用需要高速換向，在哪里快速加速需要最低的轉(zhuǎn)子慣性減速應(yīng)用。
Kollmorgen無框架扭矩電機由兩種磁體材料之一制成:鋁鎳鈷或稀土(釤鈷和釹鐵硼)。這些磁體材料具有不同的決定其適用于各種應(yīng)用的特性。
美國KOLLMORGEN力矩電機性能
稀土永磁電機的一個主要優(yōu)點是磁特性穩(wěn)過流條件。在鋁鎳鈷磁鐵電機中，超過額定電流Ip以產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩可能使永久磁場退磁，并導(dǎo)致每單位電流的扭矩永久降低。這退磁程度由過載電流的大小決定。在稀土磁體裝置中，可以短時間施加超過Ip的電流，以產(chǎn)生更高的扭矩而不會使永磁磁場退磁?，F(xiàn)在，極限主要變成了電機的熱容量和電刷的額定電流密度。設(shè)計成具有與類似鋁鎳鈷合金設(shè)計相當(dāng)?shù)碾娮璧南⊥链朋w電動機將通常具有比鋁鎳鈷設(shè)計更低的電感值。因此，稀土的電時間常數(shù)單位通常低于鋁鎳鈷單位，允許更快的系統(tǒng)響應(yīng)。
美國KOLLMORGEN力矩電機安裝
鋁鎳鈷磁鐵電機需要一個保持環(huán)或保持段，為以下部件提供一個返回磁通路徑轉(zhuǎn)子未就位時的磁場。在將電樞插入之前，移除或移動保持器該場將導(dǎo)致性能顯著下降。在稀土磁體馬達中，磁體材料具有高得多的固有矯頑力。此功能使現(xiàn)場程序集不受開放式磁路，因此不需要保持器。取消保持器可以簡化安裝相當(dāng)多。
無框架鋁鎳鈷磁鐵電機的安裝面必須由非磁性材料制成，例如鋁、黃銅或非磁性不銹鋼。要求非磁性材料的最小厚度將磁場結(jié)構(gòu)與磁性材料分開是四分之一英寸。稀土電機可以安裝在磁性或非磁性外殼。稀土磁體材料比鋁鎳鈷合金更脆，必須小心避免碎裂或損壞開裂。因為稀土電機被設(shè)計成磁體位于定子的內(nèi)徑上組件面向電樞，將電樞插入磁場組件時必須格外小心。大多數(shù)稀土單元比類似尺寸的鋁鎳鈷單元具有更大的徑向氣隙。稀土的較大氣隙單位使轉(zhuǎn)子定子同心度不那么關(guān)鍵。
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