力矩电机是一种能够在堵转或低速运行状态下持续输出较大转矩的特殊电机。它的基本原理是基于电磁感应定律,当定子绕组通入电流后,会在电机内部产生磁场,这个磁场与转子的磁场相互作用,从而产生转矩。与普通电机不同的是,力矩电机的设计更侧重于在低转速甚至堵转情况下提供稳定的转矩输出。例如,在一些需要精确张力控制的卷绕设备中,力矩电机能够以极低的速度运行,保证材料在卷绕过程中的张力均匀。
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传统伺服电机制造商将直驱式力矩电机加入了其产品组合,以迎合日益增长的市场需求,确保在行业中保持竞争力。
目前电气伺服控制系统中的主控制器主要是单片机芯片,检测装置是各种传感器,信号转换电路主要实现a/d转换功能,执行机构通常使用各种力矩电机。其控制原理示意图可以简单的用图1的方块图来表示[1]。伺服技术已经发展为高精确度定位控制[2][3],对控制精度的要求越来越高,同时随着芯片集成技术的提高,电气系统小型化也成为主流趋势。
随着对机床产能、精度和动态性能要求的增加,直接驱动技术已经越来越多地被采用以满足以上多种需求。特别是直接驱动力矩电机,能够为机床的性能提高带来重大的改变。直驱力矩电机的应用,还具有降低客户的综合使用成本,简化机器的设计及减少维修维护等优点。