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DD马达快速选型分析

来源:admin 时间:2021-10-18 点击数:
DD马达(力矩电机)的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。
DD马达(力矩电机)的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。
 
DD马达选型的几个要素:
 
1. 峰值扭矩和持续扭矩
 
    DD马达扭矩必须要符合应用需要,或者说电机的峰值扭矩和持续扭矩要高于应用需要的峰值扭矩和 RMS(均方根)扭矩,否则,电机将不能达到所需要的
 
大加速度,或者有时电机会过热。
 
直线电机,遵照牛顿第二定律:F = ma,F 是负载运动需要的力,单位为 N;m 是运动物体的质量,单位为Kg;a 是加速度,单位为 m/s2 。同理,对旋转电机
 
,T = Jα,T 是负载选择需要的扭矩,单位是 Nm;J 是负载的转动惯量,单位 Kgm2 ;α是角加速度,单位为rad/ s2(360°=2πrad)。对于实际应用,可以
 
计算需要的峰值扭矩和 RMS 扭矩:
峰值扭矩取决于加速度/减速度,T = Jα
电机的选择要基于计算出的峰值扭矩和 RMS 扭矩。另外需要增加 20-30%的安全系数,特别是假设摩擦力和反向作用力为零时。
 
2. 电机惯量 – 越小越好
 
根据转矩方程式,T = Jα,如果转动惯量越小,就可以获得更高的加速度。转动惯量包括两部分:电机本身的转动惯量和负载的转动惯量。
 
3. 电机的转动惯量是否一定要匹配负载惯量?
 
     当使用传统的伺服电机和机械传动系统时,有一个惯例,电机惯量和负载惯量的比率要匹配,比率要控制在1:5 以内,或者已提高到 1:10 以内。对于DD
 
马达,不需要电机惯量和负载惯量匹配,或者说 DD电机使用不受电机惯量和负载惯量比例的影响,可以是任意比值。
 
4. 嵌齿效应 或 稳定扭矩
 
     DD马达定子的叠片式铁芯的齿部会造成嵌齿效应。如下图所示,说明了嵌齿扭矩是由定子齿部和磁铁之间的吸引力产生的。
 
5. 速度
 
     在快速的运动应用中,可以达到很到的峰值速度。根据应用情况,需要考虑合适的绕组类型,确保放大器的总线电压可以充分的克服反电动势电压。
 
简单的说,总线电压要大于由反电动势产生的电压和峰值电流乘于电机电阻总和:
 
V > ( Kv * Speed + Ip * R)
 
其中:
 
V 是总线电压,单位为 VDc;
 
Kv 是电机的反电动势常数;
 
Ip 是峰值电流;
 
R 是电机的终端电阻。
 
6. 轴向和径向跳动
 
   DD马达的轴向和径向跳动由其使用的轴承精度、机械加工件和零部件的安装精度决定。在高精度的应用中需要考虑轴向和径向跳动。
 
    注 :致力于开发、设计和制造的直线及旋转电机和精密平台,团队具有多年直驱产品研发技术与应用技术经验,主要产品为DD马达、直线电机、音圈电机
 
、精密运动平台等。

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