Моментный двигатель принцип работы: что это, принцип работы, особенности — RallySale.ru Продажа спортивных автомобилей, гоночной техники и экипировки для автоспорта. Работа. Аренда и тюнинг машин

Содержание

что это, принцип работы, особенности

Аналоги мировых брендов. Подробнее>>

Содержание

Что такое моментный двигатель
Особенности и отличия
Виды
Преимущества
Области применения

Что такое моментный двигатель

Моментный двигатель представляет собой электрический двигатель с очень большим количеством пар полюсов. Благодаря большому количеству полюсов такой двигатель может создавать очень большой момент и при этом работать на относительно невысоких скоростях. Благодаря большому крутящему моменту и невысокой скорости такие двигатели хорошо соответствуют требованиям со стороны большого числа прикладных задач, требующих от электропривода именно такого сочетания параметров. По этой причине моментный электродвигатель часто используется в системах прямого привода, без редуктора.

Большинство встречающихся моментных двигателей имеют конструкцию, схожую с синхронными двигателями с постоянными магнитами.

Конструктивно такой электродвигатель представляет собой статор, включающий в себя обмотку, намотанную на сердечник из пакета ламинированных стальных пластин. Ротор двигателя представляет собой многополюсной магнит.

Особенности и отличия моментных двигателей от других типов двигателей

Крутящий момент

Моментные электродвигатели могут создавать значительный крутящий момент даже при небольших скоростях и даже при остановленном роторе.

Высокий крутящий момент, который характерен для моментных двигателей, даёт возможность достигать высоких угловых ускорений. Это особенно важно для применений, связанных с позиционированием, где требуется высокое быстродействие при разгонах и торможениях.

Внешнее исполнение

Часто моментные двигатели изготавливаются в бескорпусном исполнении (называются бесконтактными). Это означает, что двигатель не имеет корпуса, подшипников, вала и датчиков обратной связи. Эти компоненты создаются разработчиком конечного устройства оптимальным образом для конкретного применения и условий работы или покупаются как готовые комплектующие изделия и устанавливаются в процессе сборки.

Достаточно часто моментные двигатели выпускаются в виде бескорпусного решения с полым валом. Такая конструктивная особенность позволяет гибко подходить к конструированию системы, особенно в случае многоосевых систем. Через полый вал можно пропустить электрические кабели (а также гидравлические или оптические линии – если они есть), получая возможность располагать элементы конструкции в наиболее удобном месте, а также убрать внутрь все кабельные линии связи.

Размер

Размеры моментного двигателя заметно отличаются от размеров классического редукторного серводвигателя: хотя по диаметру моментный двигатель гораздо больше редукторного серводвигателя, зато по длине он часто оказывается короче. Это нельзя однозначно назвать преимуществом или недостатком моментного двигателя – это его особенность, которая диктует другую конструкцию конечного изделия и может стать преимуществом или недостатком лишь в рамках определённого применения.

Отсутствие механической передачи сильно снижает шум, производимый системой, построенной с применением моментного двигателя, а также повышает надёжность приводного решения.

Виды моментных двигателей

Несмотря на то, что подавляющее большинство моментных двигателей, присутствующих на рынке в настоящее время, выполнено по конструкции синхронного двигателя – многополюсный постоянный магнит на роторе и трёхфазная обмотка на статоре – существуют и моментные двигатели, относящиеся и к другим типам.

Менее распространена другая разновидность моментных двигателей – бесколлекторные двигатели постоянного тока. По конструкции они схожи с синхронными двигателями, однако если синхронные моторы предполагают питание системой синусоидальных напряжений, то конструкция бесколлекторных двигателей допускает возможность питания их напряжениями прямоугольной формы.

В большинстве случаев у моментных двигателей ротор располагается внутри статора, соосно ему. Двигатели такой конструкции называют двигателями с внутренним ротором. В случае другого варианта конструкции моментного двигателя – конструкции с внешним ротором – ротор располагается снаружи статора.

Эти два варианта конструкции несколько отличаются по параметрам. Двигатели с внешним ротором при одинаковых габаритных размерах будут иметь больший момент, чем двигатели с внутренним ротором, и больший момент инерции ротора.

Преимущества

Указанные ниже преимущества являются основными характеристиками моментных двигателей:

Высокая точность
Отличная плавность хода
Высокий момент на низких скоростях
Низкий шум
Компактные и прочные
Высокая надёжность и низкий износ электродвигателя
Высокое значение показателя КПД приводной системы благодаря отсутствию редуктора
Наличие полого вала даёт возможность гибко подходить к компоновке системы
Высокое отношение крутящего момента к моменту инерции обеспечивает возможность достижения больших угловых ускорений
Высокое отношение момента к потребляемой мощности обеспечивает возможность получения требуемого момента при небольших затратах энергии
Снижение расходов на обслуживание по сравнению с редукторным приводом

Области применения

Станки и обрабатывающие центры
Опорно-поворотные устройства
Радары и системы связи
Промышленное оборудование

Нельзя добавить товар к сравнению.

Вы уже добавили к сравнению товар из категории « XXX». Очистите список сравнения и попробуйте ещё раз.

Товар успешно добавлен в корзину

Что такое моментный двигатель? ИНЕЛСО

Как изменились электродвигатели? Какие инновации были сделаны?

Что такое моментный двигатель?

Электродвигатели вращения существуют уже много лет, но с тех пор многое изменилось. Как изменились электродвигатели? Какие инновации были сделаны?

Разработчики моментных двигателей учли всю пользу и накопленный опыт использования линейных двигателей.

Используя бесщеточную трехфазную конструкцию, они могут обеспечить еще большую эффективность и мощность, особенно при низких оборотах. При этом минимизируются требования к обслуживанию.

Моментные двигатели превосходны для безредукторных применений.

Нет необходимости в механических элементах. Движущийся ротор моментного двигателя приклеен или зажат непосредственно на ведомой детали. Во всем диапазоне оборотов — высокий непрерывный крутящий момент.

Необходимый крутящий момент и доступное пространство помогают определить диаметр и ширину двигателя. Двигатели могут быть очень тонкими, но большого диаметра (большие оси и поворотные столы) или иметь «высоту», близкую к их диаметру, в результате чего получается компактный двигатель, но с высоким крутящим моментом.

Двигатели QTR-A-78-60 и QTR-A-160-17.
Два разных исполнения двигателя с крутящим моментом более 4 Нм.

Особенности:

Все моментные двигатели, большие или маленькие, имеют одинаковую конструкцию.

Важными характеристиками моментного двигателя являются:

3-фазный синхронный
бесщёточное исполнение
не требуется обслуживание
ротор с постоянным магнитом (4+ полюса)
прямой привод
отсутствие зубцового эффекта
высокий уровень контроля
низкая масса

Высокий крутящийся момент и отсутствие потерь из-за инерции делают моментные двигатели лучшим решением прямого привода, которое не требует установки редукторов или других устройств передачи момента.

Ротор моментного двигателя может быть непосредственно установлен на ось. Сквозь полый вал могут проходить кабельные изделия или может быть установлено Вращающееся Контактное Устройство (ВКУ), что позволяет полностью убрать ограничения по углу вращения.

В нашем каталоге представлены моментные двигатели со следующими диапазонами параметров:

внешний диаметр от 13 мм до 310 мм
крутящий момент от 0,01 Нм до 778 Нм
скорость вращения до 87500 об/мин
исполнения с естественным и жидкостным охлаждением

Моментные двигатели используются в широком спектре продуктов. От поворотных столов до роботизированных рук.

У вас есть приложение, которое может извлечь выгоду из моментных двигателей?

Свяжитесь с нашей командой для получения дополнительной информации

по телефону +7 (812) 628-00-18, оставив сообщение в форме обратной связи,

или отправив ваши вопросы на sales@inelso. ru

Подробнее ассортимент моментных двигателей смотрите в нашем каталоге товаров.

Двигатель с высоким крутящим моментом, как он работает? – Магнитные инновации

Моментные двигатели обычно представляют собой двигатели с постоянным магнитом. Двигатель с высоким крутящим моментом имеет тороидальную форму, похожую на бублик, поэтому имеет большой диаметр и короткую ось. Эти двигатели могут напрямую управлять приложением без дополнительных механизмов, таких как червячные колеса, ремни или шкивы.

Двигатели с высоким крутящим моментом могут быть оснащены механизмом управления с обратной связью, как и обычные серводвигатели, но концепция и форма отличаются. Из-за формы моментный двигатель создает большой крутящий момент, но его число оборотов ограничено. С другой стороны, обычный серводвигатель может развивать гораздо более высокие обороты, но генерирует гораздо меньший крутящий момент. Поэтому он часто оснащается коробкой передач для достижения желаемого отношения скорости к крутящему моменту, но эта передача снижает эффективность и точность.

Технология прямого привода

В моментных двигателях с прямым приводом двигатель напрямую приводит в движение нагрузку, что исключает использование трансмиссии или редуктора. В результате количество движущихся частей в системе значительно снижается, что значительно повышает эффективность и обеспечивает бесшумную и динамичную работу. Таким образом, технология прямого привода обеспечивает очень высокий срок службы. Двигатели с прямым приводом идеально подходят для приложений, где требуется высокая точность позиционирования, а также небольшие размеры, малый вес, минимальная мощность и оптимальное управление скоростью.

По сравнению с щеточными двигателями отсутствие щеток в двигателях с прямым приводом исключает механический износ. Нагрузка приводится в движение непосредственно двигателем. Нет необходимости в редукторах, червячных передачах или других трансмиссиях. Это уменьшает количество движущихся частей в системе, что приводит к увеличению срока службы и надежности, а также снижению общих затрат на систему. Таким образом, моментные двигатели с прямым приводом обеспечивают оптимизированные по стоимости решения для ваших приложений.

Название «радиальный» или «осевой» происходит от направления, в котором постоянные магниты создают магнитное поле. Когда поток накладывается в радиальном направлении, двигатель называется двигателем с радиальным потоком. Когда поток накладывается в осевом направлении, это называется двигателем с осевым потоком. В Magnetic Innovations мы твердо верим в топологию двигателя с радиальным потоком и высоким крутящим моментом.

Двигатель с постоянными магнитами с радиальным магнитным потоком отличается гораздо более простой конструкцией. Это означает более легкую установку и экономию средств, когда речь идет о механической конструкции. Двигатели с радиальным магнитным потоком компании Magnetic Innovations используют топологию внешнего ротора и включают ряд оптимизаций, повышающих общую эффективность

Бескорпусный двигатель без рамы, корпуса, подшипника или системы обратной связи. Наша серия бескорпусных двигателей с высоким крутящим моментом предназначена для встраивания в неотъемлемую часть системы. Благодаря внешнему бегунку и бескаркасной конструкции размер и вес уменьшены, что упрощает интеграцию двигателей и их использование в различных приложениях. Кроме того, из-за высокой удельной плотности крутящего момента бескорпусные моментные двигатели очень подходят для небольших объемов строительства.

Существует два типа бескаркасных моментных двигателей с прямым приводом: моментные двигатели Outrunner и Inrunner. В роторном двигателе ротор расположен внутри статора. В случае двигателя с внешним ротором ротор расположен снаружи статора. Статор внешних двигателей – это статическая часть моментного двигателя, которая содержит пакет пластин и медный провод. Пакет пластин содержит «зубья пакета пластин» или «зубья статора». На каждый из этих зубьев намотаны медные обмотки. Когда на медные обмотки подается трехфазный переменный ток, статор превращается в массив электромагнитов. В результате вокруг статора создается переменное вращающееся магнитное поле.

Magnetic Innovations специализируется на типологии Outrunner. Преимущество двигателя с наружным ротором по сравнению с двигателем с внутренним ротором заключается в том, что поверхность воздушного зазора значительно больше. Другими словами, площадь поверхности, через которую проходят силовые линии электромагнитного поля от ротора к статору, намного больше. Таким образом создается больше электромеханической силы.

Статор статический часть моментного двигателя, которая содержит пакет пластин и медный провод. Кроме того, стопка пластин содержит «зубья стопы пластин» или «зубья статора». На каждый из этих зубьев намотаны медные обмотки. Когда на медные обмотки подается трехфазный переменный ток, статор превращается в массив электромагнитов. В результате вокруг статора создается переменное вращающееся магнитное поле, как показано на видео справа. Оранжевые и синие области обозначают южную и северную части соответственно. Кроме того, медные обмотки на статоре могут быть сконфигурированы по-разному для создания различных рабочих параметров, которые могут быть важны для различных приложений.

Ротор представляет собой движущуюся или вращающуюся часть двигателя с постоянными магнитами. Постоянные магниты размещены на роторе по схеме север-юг-север-юг. Синие и оранжевые области обозначают северную и южную части соответственно. Это показано на видео справа. Следовательно, постоянное магнитное поле ротора будет взаимодействовать с переменным магнитным полем ротора. Далее, между статором и ротором расположен воздушный магнитный зазор.

В случае моментного двигателя с внешним ротором ротор надевается на статор. В результате магнитное поле статора начинает взаимодействовать с полем постоянного магнита ротора. Следовательно, постоянное магнитное поле ротора начнет вращаться синхронно с магнитным полем статора и будет создан крутящий момент (Н). Это показано на видео справа.

Регулируя количество обмоток и/или конфигурацию обмоток, можно регулировать соотношение между требуемым напряжением и током. Это позволяет использовать двигатель для различных областей применения, таких как полуфабрикаты, робототехника, продукты питания и упаковка.

Перейти к содержимому
20 мая 2020 г.
Моментные двигатели представляют собой тип бесщеточных синхронных двигателей с постоянными магнитами с прямым приводом, которые все чаще используются в высокоточных приложениях.
К преимуществам моментных двигателей относятся минимальный механический износ, снижение затрат на техническое обслуживание и систему, а также улучшенные динамические характеристики.
При выборе моментного двигателя необходимо учитывать такие факторы, как размер двигателя, эффект фиксации, постоянные двигателя и тепловые характеристики.
Область применения варьируется от станкостроения до аэрокосмической промышленности, а также полупроводников, автоматизации производства, робототехники и станкостроения.
Это сообщение было проверено Брайаном Злоторжицки, инженером по приложениям в Северной Америке в ETEL Torque Motors. Обновлено 2 декабря 2022 г.
Сегодня технология прямого привода признана ведущим решением для требований высокой производительности, повышенной точности и повышенной динамики современных машин. Они жесткие, более компактные, обеспечивают высокие динамические характеристики, снижают стоимость владения, упрощают конструкцию машины и сокращают износ и техническое обслуживание.

Что такое моментный двигатель?
Моментные двигатели представляют собой особый класс бесщеточных синхронных двигателей с постоянными магнитами. Поскольку полезная нагрузка напрямую связана с ротором без использования передаточных элементов, моментные двигатели относятся к классу прямых приводов.
В зависимости от точки зрения, моментный двигатель представляет собой либо свернутый линейный двигатель, либо классический сервопривод с большим количеством полюсов. Именно большое количество полюсов позволяет обычным моментным двигателям достигать высокого крутящего момента при умеренных скоростях. Еще одной привлекательной особенностью является их компактная конструкция, которая включает в себя узкий пакет ламинирования и большой полый вал или отверстие.
Как и линейные двигатели, моментные двигатели относятся к типу «бескаркасных» двигателей. Это означает, что двигатель не включает в себя корпус, подшипники или устройство обратной связи. Эти компоненты могут быть выбраны изготовителем оборудования и оптимизированы в соответствии с требуемой производительностью или приобретены как часть сборки.
Моментные двигатели создают высокий крутящий момент на умеренных скоростях и даже в неподвижном состоянии. В отличие от традиционных приводов, размер и выбор моментного двигателя основан исключительно на крутящем моменте, а не на мощности. По сути, пиковый крутящий момент определяет максимальный крутящий момент, физически создаваемый двигателем, а непрерывный крутящий момент определяет величину крутящего момента, который двигатель может постоянно обеспечивать. Рабочий цикл приложения будет определять зависимость от конструкции с пиковым или непрерывным крутящим моментом.
Зачем использовать моментные двигатели?
Моментные двигатели могут многое предложить инженерам. Многие приложения требуют точности и аккуратности в различных отраслях промышленности, от станкостроения до аэрокосмической промышленности, — моментные двигатели обеспечивают преимущества, которые не могут быть обеспечены альтернативными конструкциями.
1. Снижение стоимости владения
Прямое соединение полезной нагрузки с ротором устраняет необходимость в элементах механической передачи, таких как редукторы, зубчатые ремни, редукторы скорости и червячные передачи. И в отличие от щеточных роторных двигателей, между ротором и статором нет контакта; поэтому отсутствует механический износ, что обеспечивает превосходную надежность и длительный срок службы. Меньшее количество механических частей также сводит к минимуму техническое обслуживание и снижает стоимость системы. Технология прямого привода, присущая системе моментного двигателя, обеспечивает эффективную и действенную безредукторную сборку.
2. Простая интеграция
Использование магнитов и ограниченного воздушного зазора приводит к большому полому валу или отверстию для легкой интеграции кабелей, охлаждающих трубок или другого оборудования, связанного с применением. Кольцевая конфигурация моментного двигателя минимизирует объем, необходимый для монтажа. Это дает разработчику машин большую гибкость при выборе расположения двигателя для работы с подшипниками, устройствами обратной связи и полезной нагрузкой. Кроме того, чтобы не отставать от новейших технологий и требований к приложениям, модернизация, такая как TMB+, позволила моментным двигателям достичь большего крутящего момента, скорости, размеров и вариантов и снизить тепловыделение, оставаясь при этом полностью совместимыми с предыдущими моделями.
3. Динамические характеристики
Динамические характеристики значительно улучшены благодаря очень высокой пропускной способности контура управления. Прямая связь нагрузки и обратной связи по положению с двигателем имеет то преимущество, что устраняет все явления, которые ограничивают динамические характеристики машин с непрямым приводом. Устранение долговременного дрейфа, эластичности и люфта является огромным преимуществом для производительности и срока службы машины. Моментные двигатели имеют широкий спектр требований к динамическим характеристикам. В зависимости от специфики рабочего цикла системы пиковый крутящий момент, постоянный крутящий момент или и то, и другое будут определять выбор двигателя.
4. Моментные двигатели имеют широкий рабочий диапазон
Пока двигатель не выходит за предел своего усилия или не перегревается, регулировка рабочего цикла моментного двигателя сводится к простому изменению элементов управления. Моментные двигатели могут легко переключаться между высоким крутящим моментом и высокоскоростными движениями без каких-либо механических регулировок. Эта универсальность двигателя позволяет ему выполнять более сложные рабочие циклы и расширяет его рабочий диапазон по сравнению с другими методами, при которых необходимо заменять детали.
В случае отмеченного наградами моментного двигателя TMK от ETEL эти возможности расширяются еще больше благодаря его уникальной конструкции с использованием специальной конфигурации магнита, которая позволяет ему работать как при низком крутящем моменте/высокой скорости, так и при низкой скорости/высоком крутящем моменте. операции в гораздо большей степени, чем традиционные формы магнита.
5. Тихий цех
Хотя демонтаж редуктора может показаться сложной задачей, двигатели с прямым приводом имеют меньше движущихся частей, чем их аналоги с редуктором. Это приводит к уменьшению вибрации, шума и пульсаций крутящего момента. Помимо более тихой работы, отказ от ремней и цепей устраняет целый класс отказов двигателя.
Пример промышленного применения: 5-осевое фрезерование и токарная обработка
Hermle, партнер ETEL, фрезерные и токарные станки могут переключаться между фрезерным режимом, в котором используются моментные двигатели для приложений с низкой скоростью/высоким крутящим моментом, и токарным режимом, для которого требуется двигатель с высоким скорость/низкий крутящий момент. Это возможно в рамках одной машины благодаря технологии моментного двигателя TMK.
Другие соответствующие отрасли, в которых моментные двигатели играют ключевую роль, включают производство полупроводников, автоматизацию производства, робототехнику и станкостроение.