解析直驱电机转台技术

电机咨询：解析直驱电机转台技术

直驱电机，即直接驱动式电机的简称，主要指电机在驱动负载时，不需经过传动装置（如传动皮带等）。与生活相关的最常见的应用是洗衣机，即洗衣机滚动与驱动电机之间不使用皮带连接。由于电机结构的特殊性，可实现低速大扭矩输出，满足加工中心机床用转台切削进给的需要。电机具有很好的伺服刚性和动态性，可使转台加速度增大，回转速度大幅度提高。由于直驱电机直接与转动负载相连，因此在电机和负载之间实现了“零”传动。基于此，直驱转台应用于加工中心将是一种较好的选择。

直驱电机转台主要由以下几个部分组成：电机定子及转子，轴承，编码器，转台及旋转部分，基座、外套及固定部分，直驱电机转台所需要的密封和防尘结构，循环冷却结构。

在转台结构设计中，为了保持电机的性能，我们应该注意以下问题：

第一，密封防尘结构

直接驱动电机转子具有永磁性，如果工作台加工区的金属灰尘进入转台内部，会被吸附到转子上，影响到电机的性能甚至会导致其失效，所以通常在设计中，需要采取迷宫结构和气密封相结合的方式，持续吹入干净干燥的气体，以保证电机安全可靠的运转。

在密封方面必须充分考虑，如果电机遭遇冷却液入侵，将引起其绝缘性的降低或退化。此外，转台上所采用的州承和编码器皆为精密运动件和检测元件，使用中必须保证其密封结构的可靠性。

第二，制动

转台作为机床的工作台，需要有分度及准确定位的功能。直驱电机换台安装的直接驱动电机与通常伺服电机相同，当接到停止指令时由其动态制动电路来制动电机。但由于直驱电机转台电机与转台之间没有减速和传动机构，转速很高的电机，急停时会发生很小角度的过转，因而在直驱电机转台中需要有另外的机械或者液压锁紧机构以保证准确定位。在重切削情况下，也需要锁紧转台轴。如果转台倾斜或垂直使用，制动机构的作用将更为突出。

第三，循环冷却

转台内部的电机运转时会产生热量，处理得不好，会影响转台和机床的精度稳定性。为此，需要在转台电机定子套上开槽用于循环冷却，工作时通入循环冷却水或油带走量。电机扭矩的获得与电机的冷却相关联，只有电机得到有效冷却才能达到其标定扭矩。但是过度冷却又会产生冷凝现象，从而降低电机的绝缘性，因此推荐采用室温跟踪式冷却系统。

相对而言，水冷却的效果比油冷却的效果要好，油冷却情况下电机的连续扭矩最大将会损失20%。但是水冷却的情况下，须考虑防锈问题，因此需要根据不同的要求和侧重点来作出选择。