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力矩馬達(dá)的工作原理

2020-1-9  閱讀(1799)

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力矩馬達(dá)是一種具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的電一機(jī)械轉(zhuǎn)換器,其結(jié)構(gòu)主要由一對(duì)永玖磁鐵1,導(dǎo)磁體2和4、銜鐵3、線圈5和內(nèi)部懸置擋板7的彈簧管6等組成,如圖10.10所示。永玖磁鐵把上下兩塊導(dǎo)磁體磁化成N極和S極,形成一個(gè)固定磁場。銜鐵和擋板連在一起,由固定在閥坐上的彈簧管支撐,使之位于上下導(dǎo)磁鐵中間。擋板下端為一球頭,嵌放在滑閥的中間凹槽內(nèi)。

 

當(dāng)線圈無電流通過時(shí),力矩馬達(dá)無力矩輸出,擋板處于兩噴嘴的中間位置。當(dāng)輸人信號(hào)電流通過線圈時(shí),銜鐵3被磁化,如果通人的電流使銜鐵左端為N極,右端為S極,則根據(jù)同性相斥、異性相吸的原理,銜鐵向逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)。于是彈簧管彎曲變形,產(chǎn)生相應(yīng)的反力矩,致使銜鐵轉(zhuǎn)過8角便停止下來。電流越大,θ 角就越大,兩者成正比關(guān)系。樣力矩馬達(dá)就把輸人的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為力矩輸出。

 

力矩馬達(dá)的工作原理_力矩馬達(dá)結(jié)構(gòu)

力矩馬達(dá)結(jié)構(gòu)

 

力矩電動(dòng)機(jī)可以視為是經(jīng)過力矩*化后的電動(dòng)機(jī)。力矩電動(dòng)機(jī)和一般電動(dòng)機(jī)的差異是允許很高的轉(zhuǎn)矩,其散熱性能也很好,因此在電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn),大電流輸出的條件下也可以正常工作。

 

力矩電動(dòng)機(jī)一般會(huì)用直流無刷電動(dòng)機(jī)來設(shè)計(jì),但有時(shí)也會(huì)用切換磁阻電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。因?yàn)榱仉妱?dòng)機(jī)沒有概念上的標(biāo)準(zhǔn),因此有時(shí)會(huì)稱為低速電動(dòng)機(jī)或是高轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)。

 

力矩電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)為甜甜圈形,分為轉(zhuǎn)子在外圈,定子在內(nèi)圈的外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī),以及定子在外圈,轉(zhuǎn)子在內(nèi)圈的內(nèi)轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。因?yàn)橄嗤叽缦拢廪D(zhuǎn)子可以產(chǎn)生較大的力矩,因此外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)比較常用。

 

有些力矩電動(dòng)機(jī)只能在特定角度范圍內(nèi)工作,無法旋轉(zhuǎn)一圈,這種力矩電動(dòng)機(jī)稱為限制角度力矩電動(dòng)機(jī)(limited angle torque motor)或搖擺電動(dòng)機(jī)(swing motor)。也有線性電動(dòng)機(jī)考慮將類似力矩電動(dòng)機(jī)的特性引入線性電動(dòng)機(jī)中。

 

力矩馬達(dá)的工作原理_力矩馬達(dá)結(jié)構(gòu)

力矩馬達(dá)的應(yīng)用

 

力矩電動(dòng)機(jī)常見的應(yīng)用是在磁帶機(jī)的供帶及收帶電動(dòng)機(jī)。在這類應(yīng)用中,電動(dòng)機(jī)需要的電壓不高,但這類電動(dòng)機(jī)的特性會(huì)使磁帶上有相對(duì)穩(wěn)定的張力,不受讀寫頭是否有接近磁帶的影響。若提供較高的電壓,其轉(zhuǎn)矩也比較大,力矩電動(dòng)機(jī)可以在沒有齒輪及離合器的情形下進(jìn)行快速的前進(jìn)或倒帶。在電力游戲的領(lǐng)域中,力矩電動(dòng)機(jī)常用來驅(qū)動(dòng)動(dòng)力回授的方向盤。

 

另一個(gè)常見的應(yīng)用是用在內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流閥中,連接電子調(diào)速器。此應(yīng)用中,電動(dòng)機(jī)會(huì)連接一個(gè)返回彈簧,配合調(diào)速器的輸出調(diào)整節(jié)流閥。調(diào)速器依點(diǎn)火系統(tǒng)磁性檢出元件產(chǎn)生的脈波來監(jiān)控速度,依速度來微幅調(diào)整給電動(dòng)機(jī)的電流,若引擎比理想速度要慢,電流會(huì)增加,電動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生力矩,抵抗返回彈簧的施力,打開節(jié)流閥。若引擎運(yùn)轉(zhuǎn)太快,調(diào)速器會(huì)減少給電動(dòng)機(jī)的電流,返回彈簧施力,關(guān)閉節(jié)流閥。

 

在一些無法配合減速機(jī)構(gòu)的場合,也可以用力矩電動(dòng)機(jī)做為直接驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的致動(dòng)器,例如運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)或是伺服系統(tǒng)。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(來源:網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者)

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