扭矩可以定義為傾向于圍繞支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)物體的“扭轉(zhuǎn)力”,關(guān)于直流電機(jī)和齒輪電機(jī),我們通常將“額定扭矩”稱為“額定負(fù)載”,這兩項(xiàng)代表相同的值—施加在輸出軸上的旋轉(zhuǎn)力?!八俣取蓖ǔV傅氖侵绷麟姍C(jī)和齒輪電機(jī)輸出軸的角速度(通常以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為單位)。獲得更多扭矩并不意味著您擁有更高的速度,速度的計(jì)算方式不同,并側(cè)重于RPM,也就是說(shuō),扭矩會(huì)影響達(dá)到最高速度所需的時(shí)間。根據(jù)應(yīng)用,此參數(shù)將影響特定功能的執(zhí)行速率,并且可能對(duì)設(shè)備的整體性能產(chǎn)生重大影響。扭矩越大還是速度越快越好?盡管速度決定了電機(jī)的最大速度,但擁有更大的扭矩可以幫助在更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最高速度,要確定更大扭矩還是更大馬力,需要考慮應(yīng)用的要求。
幾種方法定制電機(jī)的性能
繞組:通過(guò)修改電機(jī)線圈的匝數(shù)和/或所用導(dǎo)線的橫截面積,可以控制終端電阻、工作電壓/電流和終端電感,這意味著電機(jī)的電氣和機(jī)械性能可以很容易地根據(jù)特定規(guī)格進(jìn)行定制。在開(kāi)發(fā)具有特定橫截面積的導(dǎo)線時(shí),如果不進(jìn)行重大修改和花費(fèi)大量費(fèi)用,有時(shí)很難在所需的終端電阻、工作電壓/電流和終端電感下提供精確的性能。如果是這種情況,通常會(huì)非常接近地滿足要求,并且變化可以忽略不計(jì)。尺寸限制也適用于此,因?yàn)槔@組可用的空間非常有限。在實(shí)踐中,這意味著由于繞組的可用空間和所需的繞組線的橫截面積/數(shù)量,給定電機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)某些機(jī)械/電氣性能。
齒輪箱比率:齒輪箱是使用一個(gè)或多個(gè)齒輪級(jí)準(zhǔn)確改變直流電機(jī)性能的有效方法。驅(qū)動(dòng)電壓:這是一種控制電機(jī)性能的簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)高效的方法,可以通過(guò)多種方式調(diào)整電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓,包括PWM 甚至專用驅(qū)動(dòng)器IC。材料選擇:使用的材料會(huì)顯著影響齒輪電機(jī)的整體性能。在考慮對(duì)電機(jī)進(jìn)行可實(shí)現(xiàn)的修改時(shí),材料特性也是一個(gè)限制。如前所述,低溫潤(rùn)滑劑可用于提高材料在某些溫度下的性能,但是,對(duì)特定材料存在明顯的物理限制,顯著的限制特性包括熱膨脹系數(shù)、材料強(qiáng)度、熔點(diǎn)等。
齒輪材料:微型齒輪電機(jī)的常見(jiàn)故障點(diǎn)發(fā)生在最后一個(gè)齒輪級(jí),這是向電機(jī)施加負(fù)載時(shí)施加最大力的點(diǎn)。在這種情況下,齒輪可能會(huì)在電機(jī)失速扭矩達(dá)到之前很久就失效,并且潛在的能力沒(méi)有得到充分利用。如果是這種情況,可以在最后一級(jí)增加更強(qiáng)的齒輪,從而實(shí)現(xiàn)更高的扭矩和更寬的性能范圍。
編碼器:如果需要更好地控制您的齒輪電機(jī)或在定位執(zhí)行器中使用它,可能需要一個(gè)編碼器。這是我們可以提供的典型修改,從用于速度測(cè)量的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)速計(jì)、用于單參考定位的增量編碼器,一直到用于精確定位輸出軸的絕對(duì)編碼器。這些編碼器還可用于閉環(huán)控制,以在變化的扭矩下保持速度,為穩(wěn)定的扭矩改變速度,或兩者的任意組合。