在设备的旋转平台中,经常见到直驱电机(DD马达),它带动大转盘一起高速旋转,实现高动态响应,高精度定位。
直驱电机的结构通常由定子、转子和传感器组成。
定子:定子是电机的静止部分,它通常由定子铁芯和定子绕组组成。定子铁芯通常采用硅钢片或纳米晶铁芯材料制成,用于集中磁场,定子绕组则通以电流,产生磁场,使转子旋转。
转子:转子是电机的旋转部分,它通常由转子铁芯和永磁体组成。永磁体通常由强磁性材料制成,可以产生恒定的磁场,与定子绕组的磁场作用下,形成旋转磁场,使转子旋转。
传感器:传感器用于测量电机的位置和转速,通常采用霍尔元件或编码器等设备实现。传感器可以将电机的转子位置和转速信息反馈给控制系统,保证电机的稳定运行。
此外,为了提高电机的性能和可靠性,直驱电机通常配备电机控制器和散热器等附件。电机控制器用于控制电机的转速和转矩,保证电机的稳定运行;散热器则用于散热,防止电机过热,损坏电机。
与标准伺服电机一样,直接驱动电机的转子由铁永磁体组成。定子中的线圈产生一个移动磁场,该磁场在所需方向上施加扭矩。通过旋转编码器向控制系统提供位置反馈。
▲与标准伺服电机一样,直接驱动电机的转子由铁永磁体组成。定子中的线圈产生一个移动磁场,该磁场在所需方向上施加扭矩。通过旋转编码器向控制系统提供位置反馈。
▲存在两种基本的定子设计;铁芯和无芯。定子线圈可以缠绕在铁芯上,这会增加定子中的磁场强度,从而在更小的电机中产生更高的扭矩。无芯意味着线圈中没有铁。
有两种基本的转子设计:内转子和外转子。内转子在外面有定子线圈。相反的配置是外转子,定子线圈在里面。对于给定的电机尺寸,内转子能够实现最高加转速。外转子意味着电机具有更高的转动惯量,更适合控制高惯性负载。
还有两种基本的定子设计:铁芯和无芯。定子线圈可以缠绕在铁芯上,这会增加定子中的磁场强度,从而在更小的电机中产生更高的扭矩。无芯意味着线圈中没有铁。虽然对于给定电机尺寸,无芯电机的扭矩较低,但它可以提供最准确的转速控制,而没有扭矩脉动的齿槽扭矩分量。
应了解给定旋转应用的直接驱动电机替代方案。最流行的是使用行星齿轮或其它齿轮技术,来降低转速和增加扭矩。使用皮带和皮带轮系统也可以达到相同的效果。有时两者一起使用。
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