《直流力矩电机》word版
无刷直流电动机精选全文完整版
10.2.2 转子磁场相对于定子绕组位置的检测是无刷直流电动
机运行的关键，对这一位置检测的直接方法就是采用位置 传感器，将转子磁极的位置信号转换成电信号。 正余弦旋转变压器或者编码器也可用作位置传感器，但成 本较高，仅用在精密控制场合。此外，还有利用容易检测 的电量信号来间接判断转子磁极位ห้องสมุดไป่ตู้的方案，其中最具代 表性的是电动机定子绕组的反电动势过零检测法或者称为 端电压比较法(详见10.6节)
本节将简单介绍电磁式、光电式和霍尔元件式等三种 常用位置传感器的结构和原理。
1.电磁式位置传感器 电磁式位置传感器是利用电磁感应原理来工作的，由 定子和转子两部分组成，其结构如图10－5所示。
图10－5 电磁式位置传感器结构 (a)传感器A－A′剖面图；(b)传感器端面图
在图10－5中，定子上有铁心和线圈，铁心的中间为圆 柱体，安放励磁绕组Wj，绕组外施高频（一般为几千赫兹到 几十千赫兹）电源励磁；铁心沿定子圆周有轴向凸出的极， 极上套有信号线圈Wa、Wb和Wc，以感应信号电压。导磁扇 形片放置在不导磁的铝合金圆形基盘上制成转子，固定在电 动机的转轴上，扇形片数等于电机极对数。由于励磁电源的 频率高达几千赫兹以上，因此定子铁心及转子导磁扇形片均 由高频导磁材料（如软磁铁氧体）制成。可以看出，这实际 上是有着共同励磁线圈的几个开口变压器。当扇形导磁片随 着电动机转子同步旋转时，其与传感器定子圆周凸极的相对 位置发生变化，使开口变压器磁路的磁阻变化，信号线圈匝 链的磁通大小变化，可感应出不同幅值的电动势，依此判断 转子的位置。
光电式位置传感器是利用光电效应而工作的，由固定在 定子上的数个光电耦合开关和固定在转子轴上的遮光盘所组 成，如图10－6所示。遮光盘上开有透光槽（孔），其数目等 于电动机转子磁极的极对数，且有一定的跨度。光电耦合开 关沿圆周均匀分布，每只均由轴向相对的红外发光二极管和
(完整版)《直流伺服电动机》PPT课件
第二章 直流伺服电动机
3.4 直流电动机的使用
3.4.1 直流电动机的启动
启动要求：
①启动时电磁转矩要大，以利于克服启动时阻转矩，包括总
阻转矩
Ts
和惯性转矩J
dΩ dt
。
②启动时电枢电流不要太大，一般把启动电流限制在允许电 流值的 1.5～2 倍以内。
③要求电动机有较小的转动惯量和加速过程中保持足够大的 电磁转矩，以利于缩短启动时间。
第二章 直流伺服电动机
1) 负载为常数时的调节特性
电动机的负载转矩主要是动摩擦转矩TL加上电机本 身的阻转矩T0， 所以电动机的总阻转矩Ts=TL+T0。 在 转速比较低的条件下， 总阻转矩Ts是一个常数。
由式： n Ua TsRa
Ce CeCT 2
表征调节特性两个量
①始动电压——Ua0，是电动机处于待动而未动这种临界状 态时的控制电压。
作为控制信号， 实现电动机的转速控制。
第二章 直流伺服电动机
电枢电压Ua,转速n 以及电磁转矩T 的关系：
Ua
移项后，得到
Cen
TRa
CT
n
Ua Ce
TRa CeCT 2
在稳态时，电动机的电磁转矩与轴上的阻转矩相平衡， 即
T=Ts。所以稳态时，上式可以写成
n
Ua
Ce
Ts Ra
CeCT 2
第二章 直流伺服电动机
第二章 直流伺服电动机
第 3章 直流伺服电动机
3.1 直流电动机 3.2 电磁转矩和转矩平衡方程式 3.4 直流电动机的使用 3.5 直流伺服电动机及其控制方法 3.6 直流伺服电动机的稳态特性 3.9 直流力矩电动机 习题
第二章 直流伺服电动机
直流电机的力矩模式
直流电机的力矩模式
在直流电机中，力矩模式通常通过控制电流来实现。
当电流通过电机的线圈时，会在磁场中产生力矩，这个力矩会驱动电机的转动。
通过调节电流的大小和方向，可以控制电机输出的力矩。
在实际应用中，直流电机的力矩模式可以通过不同的控制方法来实现，比如PWM控制、电流反馈控制等。
这些控制方法可以根据需要调整电机的输出力矩，从而满足不同的工作要求。
此外，直流电机的力矩模式还受到电机本身的结构和特性的影响。
比如电机的磁场分布、线圈布置方式等因素都会影响电机的力矩输出特性。
因此，在设计和选择直流电机时，需要考虑到电机的力矩模式，以确保电机能够满足实际工作需求。
总的来说，直流电机的力矩模式是描述电机输出力矩与输入电流之间关系的重要模式，通过控制电流来实现不同的力矩输出。
在实际应用中，需要综合考虑控制方法和电机特性，以实现对电机力矩的精确控制。
直流力矩电机选型计算资料
地址：河北省保定市白沟新城五一路 联系人：王东立 电话：0312-2898405 13801336452 e-mail:wdl@
定兴县宇捷直流力矩电机制造有限公司
直流力矩电动机的特点与选用：
永磁式直流力矩电动机属于一种低转 速、大扭矩、可以堵转的伺服电动机，由于 直流力矩电机的特殊性能，在选用时按堵转 转矩和转速来选用。图 1 为永磁直流力矩电 动机的工作特性，永磁直流力矩电动机，根 据电机规格表中的峰值堵转转矩和最大空载 转速作出特性曲线，再根据连续堵转转矩指 标作出连续工作区，被选电机的峰值堵转转 矩必须大于最大负载转矩，包括摩擦转矩和 加速转矩，并留一定的安全系数，而对应连 续工作区的转矩、转速又能满足负载工作点 长期运行的要求，同时电机的外形安装尺寸 和重量也应符合要求。
SYL
转矩（N.m）范围
小
大
0.061 0.123
0.22 0.44
0.123 0.42 0.314 0.5 0.686 0.7 1.266 3.33
5 1.716 5.5 4.9 11.8
0.245 0.84 0.637
2 1.373 4.2 2.452
10 8 3.432 11 7.36 30
11 30 0.049
直流力矩电机概述：
直流力矩电机是直接驱动 伺服应用的理想选择，在尽 量减小尺寸，重量，功率和 响应时间的同时，并最大限 度地提高速度和位置精度。 未直流力矩电机提供了一 个伺服驱动器，可以直接连 接到驱动负载。NH-LYX 系 列、LYX 系列、LY 系列和 SYL 系列永磁直流力矩电动机采用钕铁硼稀土永磁体，得到了更高的转矩密度。
换电刷。
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130LYX系列稀土永磁直流力矩电动机
130LY系列永磁直流力矩电动机说明书
一、产品介绍：
本系列电动机具有快速响应、低转速、大力矩、特性线性度好、力矩波动小等特点；而且结构简单、紧凑，是一种高精度伺服系统功率元件。
根据用户要求，电机可配低测速发电机或光电编码器组成合单元，并可结合伺服驱动器，形成高精度宽调速或位置伺服系统。
二、技术参数
型号
峰值堵转最大空载连续堵转
转矩电流电压功率转速转矩电流电压功率质量（N·M）（A）（V）（W）（r/min）（N·M）（A）（V）（W）（kg）
130LY51 1.715 4.1627112.326000.833213261
130LY52 1.715 2.5848123.846000.833 1.2523.329.131
130LY53 1.715 2.0860124.86000.823129291
130LY54 3.43 5.4627147.42400 1.666 2.651334.45 1.8
130LY55 3.43 3.1348150.24400 1.666 1.5223.335.42 1.8
130LY56 3.43 2.5860154.8400 1.666 1.252936.25 1.8三、外形及安装尺寸：
1．组装图
（a）端部止口及螺孔安装，安装形式如（图1）
（图1）
（b）方形凸缘安装，安装形式如（图2）
（图2）
2．分装式
安装尺寸应符合（图3）
（图3）。
力矩电机文档
二、力矩电机的工作原理和数学模型
直流电机电枢电路原理和齿轮传动机构如图 2 所示。
Lm
Rm M
Um
Im
TM
ωm
图 2 力矩电机的电枢电路和齿轮传动机构 图中符号意义如下 Um —— 对电机的输入电压 Rm —— 电机电枢电阻 Lm —— 电机电枢电感 Im —— 通过电枢的电流 ωm —— 电机轴的转速 M —— 电磁力矩 由基尔霍夫电压定律可知，对于图 2 的电路有
pN 2a
(2)
故为了使 kt 大，应选极对数 p 多，并联支路对数 a 小。为了使 Φ 大，应选用磁密高的永磁 材料。由于反电动势 eb（方向与 Vm 相反）为
eb kmm
其中 eb —— 感应电势（电机产生的反电势） km —— 电机反电势常数 ωm —— 电机轴的转速 若要有低转速 ωm，必然有大 km。 (2) 电枢直径 D 大 设气隙磁密 B、电枢体积和导线总长度 l 不变。由
1 0 A 7.893 2.257
0 B 1.77
四、演示算法：LQR 控制方法
对力矩电机进行 LQR 控制。在 Command Window 中输入 A=[0 1;-7.893 -2.257]; B=[0;1.77]; Q=[1000 0;0 1]; R=0.0005; K=lqr(A,B,Q,R) 得反馈矩阵 K = 1409.8 58.7 建立如图 3 的 Simulink 框图，其中 torquemotor_sfun 模块为 S 函数编写的力矩电机模块， LQRCtrl 模块为 LQR 控制模块，Expectation 模块为设定期望转速模块。设定期望转速为 50rad/s，得到电机转速如图 4 所示。
(3)
m
70LYX系列稀土永磁直流力矩电动机技术参数及安装尺寸
70LYX系列稀土永磁直流力矩电动机技术参数及安装尺寸
一、产品介绍：
LYX系列永磁直流力矩电动机是采用稀土永磁永磁材料作为定子永磁磁极的永磁直流力矩电动机,根据不同客户的需要以及不同的使用环境,采用的永磁材料主要包括:钕铁硼( NdFeB)和钐钴(Sm2（CoCuFeZr）17)两种。
LYX系列稀土永磁直流力矩电动机具有可堵转运行、响应速度快、空载转速低，低速转矩大、特性线性度好、力矩波动小等特点，而且结构简单，紧凑，再需要低速大力矩的场合不需要减速装置可以直接驱动负载，由于它具有这些独特的特点，被广泛应用于精密转台、机械臂关节、机器人、心肺机、蠕动泵、发电机组的发动机油门控制、光学设备、数控机床、实验设备、丝带类产品生产中应用于卷绕或张力元件等，再配合测速发电机、光电编码器等信号元件使用时，可以组成高精度的速度或位置伺服系统，被广泛应用于光纤生产、单晶提拉、光学设备、实验设备、医疗仪器等不同场合。
是一种高精度伺服系统功率元件。
1．组装式
（a）端部止口及螺孔安装，安装形式如（图1）
（b）方形凸缘安装，安装形式如（图2）
70LYX03F～04F 70LYX01F～02F 70LYX05F～06F
58.5
48.543.5L 型 号2．分装式
安装尺寸应符合（图3）
70LYX03～04分装式70LYX01～02分装式70LYX05～06分装式
L1型 号
46
36
31152030
L2L31.3。
直流力矩电动机
1.3 直流力矩电动机1.3.1 概述在某些自动控制系统中，被控对象的运动速度相对来说是比较低的。
例如某一种防空雷达天线的最高旋转速度为90°/s，这相当于转速15 r/min。
一般直流伺服电动机的额定转速为1500 r/min或3000 r/min，甚至6000 r/min，这时就需要用齿轮减速后再去拖动天线旋转。
但是齿轮之间的间隙对提高自动控制系统的性能指标很有害，它会引起系统在小范围内的振荡和降低系统的刚度。
因此，我们希望有一种低转速、大转矩的电动机来直接带动被控对象。
直流力矩电动机就是为满足类似上述这种低转速、大转矩负载的需要而设计制造的电动机。
它能够在长期堵转或低速运行时产生足够大的转矩，而且不需经过齿轮减速而直接带动负载。
它具有反应速度快、转矩和转速波动小、能在很低转速下稳定运行、机械特性和调节特性线性度好等优点。
特别适用于位置伺服系统和低速伺服系统中作执行元件，也适用于需要转矩调节、转矩反馈和一定张力的场合(例如在纸带的传动中)。
1.3.2 结构特点直流力矩电动机的工作原理和普通的直流伺服电动机相同，只是在结构和外形尺寸的比例上有所不同。
一般直流伺服电动机为了减少其转动惯量，大部分做成细长圆柱形。
而直流力矩电动机为了能在相同的体积和电枢电压下产生比较大的转矩和低的转速，一般做成圆盘状，电枢长度和直径之比一般为0.2 左右；从结构合理性来考虑，一般做成永磁多极的。
为了减少转矩和转速的波动，选取较多的槽数、换向片数和串联导体数。
总体结构型式有分装式和内装式两种，分装式结构包括定子、转子和刷架三大部件，机壳和转轴由用户根据安装方式自行选配；内装式则与一般电机相同，机壳和轴已由制造厂装配好。
图1 - 28 直流力矩电动机的结构示意图1.3.3 为什么直流力矩电动机转矩大、转速低如上所述，力矩电动机之所以做成圆盘状，是为了能在相同的体积和控制电压下产生较大的转矩和较低的转速。
下面以图 1 - 29 所示的简单模型， 粗略地说明外形尺寸变化对转矩和转速的影响。
力矩电动机
力矩电动机中文名称：力矩电动机英文名称：torque motor定义：无需齿轮减速就能直接驱动负载，可以连续工作在低速或堵转状态，以输出转矩为主要特征的伺服电动机。
所属学科：机械工程(一级学科) ；仪器仪表元件(二级学科) ；仪表电机(三级学科)简介力矩电动机，是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机，具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。
力矩电动机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。
分类总述力矩电机包括：直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。
它广泛应用于机械制造、纺织、造纸、橡胶、塑料、金属线材和电线电缆等工业中。
直流力矩电动机一种特殊形式的直流伺服电动机。
大多采用永磁励磁。
其基本要求与直流伺服电动机相似。
为了获得大的输出转矩和低的转速，一般作成扁平结构（见图）。
电机电枢铁心长力矩电动机度和外径之比很小（图中仅0.2左右）。
为了使电机工作稳定，电机的输出转矩不能超过最大堵转转矩。
后者又称峰值堵转转矩。
与峰值堵转转矩相应的电枢电流称为峰值堵转电流。
如果电枢电流超过峰值堵转电流，电机便去磁，需要重新充磁才能正常工作。
为了减小转矩和转速的脉动,定子采用多对磁极,电枢选用较多的槽数、换向片数和串联导体数。
力矩波动△M表示电枢处于不同位置时的输出力矩的变化，公式直流力矩电动机采用大内孔扁平结构，有利于电机直接套在负载轴上，提高系统的耦合刚度，使系统反应迅速，频带展宽，稳定工作，满足动态性能要求。
电机常数K L是力矩电动机的一个重要指标，它表示峰值堵转转矩与输入峰值堵转功率平方根之比公式(千克力米/瓦1/2)。
K L既反映了电机本身的利用率,又考虑到电机所消耗的功率。
直流力矩电动机的总体结构可分为分装式和组装式两种。
分装式是由定子、电枢和刷架3大件组成,其余支承部分由用户根据整机安装要求自行选定。
组装式与一般电机相同，电机成一独立整体。
为了克服直流力矩电动机采用电刷、换向器带来的弊病,70年代末发展了无刷直流力矩电动机,其原理、结构与无刷直流电动机相同。
电机力矩计算范文
电机力矩计算范文电机力矩是指电机在运行过程中产生的力矩，它是电机的关键性能指标之一，对于电机的设计和运行具有重要的意义。
1.电机力矩的定义电机力矩是指电机对外部负载施加的力矩。
它与电机的磁场和电流之间的相互作用有关。
当电机的磁场与电流垂直时，电机产生的力矩最大；当电机的磁场与电流平行时，电机产生的力矩最小。
2.电机力矩的计算方法电机力矩的计算方法取决于电机的类型和结构。
下面以直流电机为例，介绍电机力矩的计算方法。
（1）气隙磁场法：根据安培力定律，电流通过直流电机的电枢绕组时，会在电枢绕组中产生磁场。
这个磁场会与电枢绕组外的磁场相互作用，产生一个力矩。
根据电磁力矩的计算公式：T = KφIBsinθ其中，T是力矩，K是常数，φ是磁通，I是电流，B是磁场强度，θ是磁场与电流之间的夹角。
（2）转矩方程法：转矩方程是描述电机力矩与电流之间关系的方程。
对于直流电机来说，转矩方程可以表示为：T=KtI其中，T是力矩，Kt是转矩系数，I是电流。
（3）功率方程法：功率方程是描述电机力矩与功率之间关系的方程。
对于直流电机来说，功率方程可以表示为：P=TI其中，P是功率，T是力矩，I是电流。
3.电机力矩的影响因素电机力矩的大小受到多个因素的影响（1）电机的励磁状况：电机的磁场强度与励磁电流有关，磁场强度越大，力矩也越大。
（2）电机的机械结构：电机的结构越精细，摩擦损失越小，力矩也越大。
（3）电机的负载情况：负载越大，电机产生的力矩也越大。
4.电机力矩的应用电机力矩的大小与电机的输出功率和效率有关。
对于电机的设计和运行来说，力矩是一个非常重要的参数。
根据电机的负载情况和应用要求，可以选择合适的电机力矩。
总结：电机力矩是指电机在运行过程中产生的力矩，它是电机的关键性能指标之一、电机力矩的计算涉及到磁场、电流和电机结构等多个因素，可以利用气隙磁场法、转矩方程法和功率方程法进行计算。
电机力矩的大小受到电机的励磁状况、机械结构和负载情况等因素的影响。
永磁直流力矩电动机励磁静摩擦力矩研究
永磁直流力矩电动机励磁静摩擦力矩研究张文海，谭宏松(成都精密电机厂，四川成都610500)永磁直流力矩电动机因电枢齿槽磁阻不同而产生很大的磁阻力矩，这个磁阻力矩通常占电动机总静摩擦力矩的95％以上，所以永磁直流力矩电动机的静摩擦力矩又称励磁静摩擦力矩。
励磁静摩擦力矩对永磁直流力矩电动机的动态性能和静态性能影响很大。
本文则是对这一问题的实验分析与研究。
1励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之比同电动机机座号的关系选择21种永磁商流力矩电动机，机座号由45#～850#，励磁静摩擦力矩由5. 5mN·m～55．4N·m，连续堵转转矩由49 mN·m～3555 N·m。
各种电机实测励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩比同机座号的关系，如表1所示。
观察表中数据可以看出，永磁直流力矩电动机励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之比同机座号的关系是随机座号的增大则减小。
一般小于45#机座的电机，二者之比为10％左右；60#~90#机座电机，二者之比为百分之5.5；100#～160#电机，二者之比为百分之4．5左右；200#～320#电机，二者之比为3％左右；370#~600#机座电机，二者之比为百分之2左右；850#机座电机，二者之比为百分之1.3左右。
永磁直流力矩电动机为何有这种关系?这和大机座号电机常数大，小机座号电机常数小确关。
大机座号电机常熟大，损耗则小，所以励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之比减小；小机座号电机常数小，损耗则人，所以励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之比增大。
永磁直流力矩电动机这种励磁静摩擦力矩与连续堵转转矩之比随机座号增大而减小的规律，这为我们估算水磁直流力矩电动劝机的励磁静摩擦力矩提供了方便。
实践中，一台力矩电动机，只要我们知道它的设计参数如机座号、连续堵转转矩值，便可由表l中的规律，确知它的励磁静摩擦力矩在连续堵转转矩中所应占的百分数，由此估算出它的励磁静摩擦力矩的近似值。
永磁直流力矩电机参数
永磁直流力矩电机参数
俯仰轴电机--J200LYX10永磁直流力矩电机技术指标主要技术参数
峰值堵转扭矩：≥98Nm；
峰值堵转电压：60V；
峰值堵转电流：16.5A；
连续堵转扭矩：≥38Nm；
连续堵转电压：24V；
连续堵转电流：6.6A；
最大空载转速：130r/min；
转矩波动系数：≤3%；
电气时间常数：5ms；
电枢转动惯量：0.06kgm2
外径：224mm；
内径：96mm；
轴向长：122mm；
重量：约14kg。
俯仰轴电机—J320LYX14G永磁直流力矩电机技术指标主要技术参数
峰值堵转扭矩：≥615Nm；
峰值堵转电压：60V；
峰值堵转电流：67A；
连续堵转扭矩：≥160Nm；
连续堵转电压：15.7V；
连续堵转电流：17.5A；
最大空载转速：55r/min；
转矩波动系数：≤4%；
电气时间常数：5.4ms；
电枢转动惯量：0.62kgm2
外径：320mm；内径：200mm；轴向长：187mm；重量：约59kg。
力矩电机输出说明
alphas
散热系数（Heat Dissipation Coefficient）
Di2
电枢冲片内孔直径（Inner Diameter of Armature Punched Sheet）
cm
D0
转子内径（inner Diameter of Rotor）
cm
De2
电枢铁心外径（Outer Diameter of Armature Core）
A
Nc
总匝数（Total Number of Turns）
Ks
槽满率（Slot Filling Factor）
R2
电枢绕组电阻（Resistance of Armature Winding）
ohm
lav
绕组匝长（Length of Coil）
cm
Im1
峰值堵转电流（Peak Current with Rotor Locked）
A
Pm1
峰值堵转功率（Peak Power at 20oC with Rotor Locked）
W
As
电负荷（Electric Loading）
A/cm
Bdelta1
气隙磁密（Flux Density in Air-gap）
T
负载时
Mm1
峰值堵转转矩（Peak Torque with Rotor Locked）
ohm
Rm
磁钢磁阻（Reluctance of Magnet）
ohm
Rdelta
气隙磁阻（Reluctance of Air-gap）
ohm
Krav
平均电阻短路系数（Average Short-circuit Coefficient of Resistance）
力矩电机
力矩电机概述力矩电机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机。
这种电机的轴不是以恒功率输出动力而是以恒力矩输出动力。
力矩电机包括：直流力矩电机、交流力矩电机、和无刷直流力矩电机。
[编辑本段]力矩电机的构造原理力矩电机控制器当负载增加时，电动机的转速能自动的随之降低，而输出力矩增加，保持与负载平衡。
力矩电机的堵转转矩高，堵转电流小，能承受一定时间的堵转运行。
由于转子电阻高，损耗大，所产生的热量也大，特别在低速运行和堵转时更为严重，因此，电机在后端盖上装有独立的轴流或离心式风机（输出力矩较小100机座号及以下除外），作强迫通风冷却，力矩电机配以可控硅控制装置，可进行调压调速，调速范围可达1：4，转速变化率≤10%。
本系列电机的特性使其适用于卷绕，开卷、堵转和调速等场合及其他用途，被广泛应用于纺织、电线电缆、金属加工、造纸、橡胶、塑料以及印刷机械等工业领域。
[编辑本段]力矩电机主要特点力矩电机的主要特点是具有软的机械特性,可以堵转.当负载转矩增大时能自动降低转速,同时加大输出转矩.当负载转矩为一定值时改变电机端电压便可调速.但转速的调整率不好!因而在电机轴上加一测速装置,配上控制器.利用测速装置输出的电压和控制器给定的电压相比,来自动调节电机的端电压.使电机稳定!具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点，可直接驱动负载省去减速传动齿轮，从而提高了系统的运行精度。
为取得不同性能指标，该电机有小气隙、中气隙、大气隙三种不同结构形式，小气隙结构，可以满足一般使用精度要求，优点是成本较低；大气隙结构，由于气隙增大，消除了齿槽效应，减小了力矩波动，基本消除了磁阻的非线性变化，电机线性度更好，电磁气隙加大，电枢电感小，电气时间常数小，但是制造成本偏高；中气隙结构，其性能指标略低于大气隙结构电机，但远高于小气隙结构电机，而体积小于大气隙结构电机，制造成本低于大气隙结构电机。
[编辑本段]变频器对力矩电机的节能改造SAJ力矩电机专用变频器特点：■低频转矩输出180% ，低频运行特性良好■输出频率最大600Hz，可控制高速电机■全方位的侦测保护功能(过压、欠压、过载)瞬间停电再起动■加速、减速、动转中失速防止等保护功能■电机动态参数自动识别功能，保证系统的稳定性和精确性■高速停机时响应快■丰富灵活的输入、输出接口和控制方式，通用性强■采用SMT全贴装生产及三防漆处理工艺，产品稳定度高■全系列采用最新西门子IGBT功率器件，确保品质的高质量[编辑本段]力矩电机应用在机械制造、纺织、造纸、橡胶、塑料、金属线材和电线电缆等工业中，需要将产品卷绕在卷筒（盘）上。
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永磁式直流力矩电动机
1.概述
永磁式直流力矩电动机是一种特殊的控制电机，是作为高精度伺服系统的执行元件，适应大扭矩、直接驱动系统，安装空间又很紧凑的场合而特殊设计的控制电机。
实际上，许多自动控制系统控制对象的运动速度相对是比较低的，比如：地面搜索雷达天线的控制系统；陀螺平台的稳定系统；单晶炉的旋转系统；精密拉丝系统等等，在这些控制系统中如果采用齿轮减速驱动，将会大大降低系统的精度，增加系统的惯量和反应时间，加大传动噪声。
如果采用力矩电机组成的直接驱动系统，就能够在很宽的范围内达到低速平稳运行，大大提高系统的精度，降低系统的噪声。
还有一些负载运行在很低的速度，接近堵转状态，或是负载轴端要加一定的制动反力矩，这些场合，都适合采用力矩电机。
2.性能特点
永磁式直流力矩电动机的性能有以下特点：
2.1高的转矩惯量比
一方面力矩电机设计成在一定体积下输出尽可能大的转矩，另一方面，实现无齿轮传动，从负载轴端看，折算到负载轴上转矩与惯量之比比齿轮传动大一个齿轮传动比的倍数，使系统加速能力大大增加。
2.2高的藕合刚度
力矩电机直接装置于负载轴或轮毂上，没有齿隙，没有弹性变形，传动链短，使系统伺服刚度得以提高。
2.3快的响应速度
力矩电机具有高转矩惯量比，使电机机械时间常数比较小，同时，电气时间常数也很小，保证了在宽广运行速度下都能快速响应，大大提高系统的硬度和品质。
2.4高的速度和位置分辩率
与齿轮或液压传动系统相比，没有齿隙引起的零点死区，减少了传动链
中传动部件的非线性因素，使系统的分辩率仅取决于误差检测元件的精度。
2.5高线性度
转矩的增长正比于输入电流，不随速度和角位置而变化，转矩～电流
特性基本通过零点，非线性死区很小。
2.6结构紧凑
典型的力矩电机设计成分装式的薄环形状（由定子、转子、电刷架三大
件组成），安装时占用较小的空间，尤其在对轴向尺寸、体积、重量要求严格的场合，具有较大的结构适应性和灵活性。
3. 性能指标说明
3.1峰值堵转转矩
电机受磁钢祛磁条件限制及设计中考虑最佳性能时，施加峰值电流电机处于瞬间堵转状态，此时输出的转矩为峰值堵转转矩。
3.2峰值堵转电流
对应峰值堵转转矩时输入的最大电流。
3.3峰值堵转电压
对应于产生峰值堵转电流时的电枢电压。
3.4连续堵转转矩
电机受发热、散热条件及电机绝缘等级条件限制，允许的长期堵转输出的转矩。
3.5连续堵转电流
对应连续堵转转矩时施加的电流。
3.6连续堵转电压
对应于产生连续堵转电流时的电枢电压。
3.7最大空载转速
力矩电机在空载时加以峰值堵转电压所达到的稳定速度。
4.电动机的工作特性
永磁式直流力矩电动机的工作特性见下图：
n n l
图1 永磁式直流力矩电动机的转速—转矩特性和连续工作区
图中：
M f —峰值堵转转矩 n 0max —最大空载转速
M l —连续堵转转矩 U f —峰值堵转电压
n 0—对应连续堵转电压时的空载转速
图中阴影线包围的部分即为连续工作区。
5. 四象限运行特性
图2 永磁式直流力矩电动机的运行特性
图2表示力矩电机的运行特性。
是由一系列速度-转矩特性所组成。
水平轴代表转矩，垂直轴代表转速，每一斜线代表某一电压下的速度-转矩曲线。
这组曲线可以提供力矩电机在任何速度、转矩或外加电压（正负均可）情况下工作点的情况（4象限运行）。
标有4个双曲线以外的区域为换向不良区。
图中：Ⅰ象限——正向转矩、正向转速，为电动运行状态。
Ⅲ象限——负向转矩、负向转速，电压为负，亦为电动运行
状态。
Ⅱ象限——负向转矩、正向转速，为发电运行状态或制动运
行状态。
相当于电机被外机械拖动超过给定控
制电压方向的转速；或大于电机负向转矩而拖
动电机正向旋转。
Ⅳ象限——正向转矩、负向转速，为制动运行状态或发电运
行状态。
相当于负载大于电机堵转转矩而拖动
电机反向旋转；或在负向电压下拖动电机超过
给定控制电压方向的转速。
根据以上力矩电机的四象限运行特性就可以灵活地选用电机以适应各种系统运行状态。
6.开环与闭环控制
应用永磁式直流力矩电机只是在某些要求不高的场合采用开环运行，即简单地加以一定控制电压使电机运转，或采用功率驱动器和脉宽调制调速，但没有闭环反馈量，由于电机本身的转矩波动和负载的外来干扰转矩的影响，如负载自身的传动摩擦和振动，因而不可能达到高精度、低转速平稳运行的目的。
直流力矩电机主要用于直接驱动闭环控制伺服系统中（位置系统和速度系统）。
开环控制:
图3 开环控制示意图
闭环控制:
图4 闭环控制示意图
7.如何选用力矩电机
控制系统一般分为位置系统和速度系统。
位置系统除选用力矩电机外还要选用位置误差测量传感器，如光电编码器、旋转变压器等，要同轴连接，组成系统。
速度系统除选用力矩电机外还要选用测速发电机，同轴连接，组成系统。
或选用力矩—测速机组。
试选力矩电机时首先应选用电机的峰值堵转转矩大于负载的最大静摩擦转矩及负载所需的加速转矩之和，并留有足够大的余量；而且，电机连续工作区能满足长期运行的要求，电机的尺寸和重量又能在限定范围之内。
要注意：
1）.不能按功率瓦数来选用力矩电机
实际力矩电机输出力矩大，而功率并不大（因转速低），而样本上
给出的峰值控制功率和连续控制功率是提供设计功率放大器用的输入控制功率。
2）.不能将峰值堵转转矩作为长期使用的额定转矩
实际峰值堵转转矩是提供起动加速用的转矩，仅几十毫秒的持续时间，并不能长期堵转使用，电机会过热。
3）.不能要求在开环下调电压达到低的速度
实际开环调电压低速不稳定，或抖动、或停转，必须在闭环控制下才能达到很低的速度。
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