直流力矩電動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)和原理
直流力矩電動(dòng)機(jī)的外形一般呈圓餅形,總體結(jié)構(gòu)有分裝式和組裝式兩種。分裝式結(jié)構(gòu)包括定子、轉(zhuǎn)子和電刷架三大部件,機(jī)殼和轉(zhuǎn)軸由用戶根據(jù)安裝方式自行選配;組裝式和一般直流伺服電動(dòng)機(jī)相同,機(jī)殼和轉(zhuǎn)軸由制造廠家制成,并與定子、轉(zhuǎn)子等部件組裝成一個(gè)整體。
直流力矩電動(dòng)機(jī)是一種為了某些特殊用途而設(shè)計(jì)的永磁式直流伺服電動(dòng)機(jī),其典型結(jié)構(gòu)就是電動(dòng)機(jī)的定子是一個(gè)用軟磁材料做成的帶槽的環(huán),在槽中嵌入永磁材料作為電動(dòng)機(jī)的主磁場(chǎng),其外圓又熱套上一個(gè)非磁性金屬環(huán),在軟磁材料的部分形成一種橋狀的磁極,使在氣隙中形成接近正弦分布的磁通,以盡量減弱氣隙磁阻的變化,并使氣隙磁通密度在換向區(qū)較平滑地變化。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是由導(dǎo)磁材料的沖片疊壓成電樞轉(zhuǎn)子鐵心,并壓在非導(dǎo)磁的金屬支架上。支架內(nèi)孔一般盡可能地大,以適應(yīng)大小不一的軸徑和某些特定場(chǎng)合的安裝。在鐵心的槽中嵌入電樞繞組,特殊形狀的槽楔一端構(gòu)成換向器片,另一端與電樞繞組的尾端焊接在一起,并與鐵心絕緣,然后以環(huán)氧樹脂將整個(gè)轉(zhuǎn)子灌封成為一個(gè)整體。電刷架則以螺釘緊固于定子的一側(cè),電刷跨接在換向片的表面。
這樣定子、轉(zhuǎn)子、電刷架三大件分裝式的結(jié)構(gòu)充分地利用了空間,對(duì)具有體積、質(zhì)量和外形尺寸要求的特定場(chǎng)合尤為適用。
直流力矩電動(dòng)機(jī)的基本原理如同普通直流伺服電動(dòng)機(jī),但是直流力矩電機(jī)又是為了滿足高精度伺服系統(tǒng)的要求而特殊設(shè)計(jì)制造的,在結(jié)構(gòu)和外形尺寸的比例上與一般直流伺服電動(dòng)機(jī)有較大不同,一般直流伺服電動(dòng)機(jī)為了減小電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,大都做成細(xì)長(zhǎng)圓柱形;而直流力矩電動(dòng)機(jī)為了能在相同體積和電樞電壓下產(chǎn)生比較大的轉(zhuǎn)矩及較低的轉(zhuǎn)速,一般做成扁平狀,電樞長(zhǎng)度與直徑之比很小,為0.2左右,某些特殊場(chǎng)合可達(dá)0.05;考慮結(jié)構(gòu)的合理性,一般做成永磁多極的;為了減少轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的脈動(dòng),選取較多的電樞槽數(shù)、換向片數(shù)和串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)。