Beim Torquemotor handelt es sich um einen Spezialmotor mit hoher Polzahl, der auch bei niedriger Motordrehzahl oder sogar Stillstand (d. h. der Rotor kann sich nicht drehen) weiterlaufen kann, ohne dass es zu Schäden am Motor kommt. In diesem Arbeitsmodus kann der Motor der Last ein stabiles Drehmoment liefern. Torquemotoren können auch Drehmoment in entgegengesetzter Drehrichtung bereitstellen (Bremsmoment). Die Welle des Torquemotors gibt nicht mit konstanter Leistung, sondern mit konstantem Drehmoment Leistung ab.

1. Kurze Einleitung

Torquemotoren Dazu gehören DC-Torquemotoren, AC-Torquemotoren und bürstenlose DC-Torquemotoren. Es wird häufig im Maschinenbau, in der Textil-, Papier-, Gummi-, Kunststoff-, Metalldraht- sowie Draht- und Kabelindustrie eingesetzt.

2. Einstufung

01. Gleichstrom-Torquemotor

Eine Sonderform eines Gleichstrom-Servomotors. Die meisten von ihnen verwenden eine Permanentmagneterregung. Seine grundlegenden Anforderungen ähneln denen von DC-Servomotoren. Um ein großes Ausgangsdrehmoment und eine niedrige Drehzahl zu erreichen, wird es im Allgemeinen in einer flachen Struktur ausgeführt.

Das Funktionsprinzip des Gleichstrom-Torquemotors ist das gleiche wie das eines gewöhnlichen Gleichstrom-Servomotors, der Aufbau und das Verhältnis der Außenabmessungen sind jedoch unterschiedlich. Um das Trägheitsmoment allgemeiner Gleichstrom-Servomotoren zu reduzieren, werden die meisten von ihnen in länglicher zylindrischer Form hergestellt.

Um ein relativ großes Drehmoment und eine niedrige Drehzahl bei gleichem Volumen und gleicher Ankerspannung zu erzeugen, wird der Gleichstrom-Drehmomentmotor im Allgemeinen in Scheibenform hergestellt, und das Verhältnis von Ankerlänge zu Durchmesser beträgt im Allgemeinen etwa 0.2; Aus der Perspektive der strukturellen Rationalität wird berücksichtigt, dass es im Allgemeinen zu einem mehrpoligen Permanentmagneten verarbeitet wird. Um die Schwankungen von Drehmoment und Drehzahl zu reduzieren, werden mehr Nuten, Kommutierungsstücke und Reihenleiter gewählt.  

Es gibt zwei Arten von Gesamtstrukturen: den geteilten Typ und den integrierten Typ. Die geteilte Struktur besteht aus drei Hauptteilen: Stator, Rotor und Bürstenhalter. Das Gehäuse und die Drehwelle werden vom Benutzer entsprechend der Installationsmethode ausgewählt. Gehäuse und Schaft wurden vom Hersteller zusammengebaut.

02. AC-Torquemotor

Seine grundlegenden Anforderungen sind die gleichen wie bei AC-Servomotoren. Durch die Erhöhung des Rotorwiderstands werden ein breiterer Drehzahlbereich und weichere mechanische Eigenschaften erreicht. Im Vergleich zum allgemeinen Asynchronmotor gleicher Baugröße ist die Ausgangsleistung des Wechselstrom-Torquemotors um ein Vielfaches kleiner, das Stillstandsdrehmoment ist größer und der Stillstandsstrom ist viel kleiner.

Der Wechselstrom-Torquemotor verfügt im Allgemeinen über eine Käfigläuferstruktur und erreicht eine niedrige Drehzahl durch Erhöhung der Polpaarzahl. Es arbeitet hauptsächlich unter hoher Last und niedriger Geschwindigkeit, kann aber auch kurz- oder langzeitig im Stillstand betrieben werden.

Die Drehzahlregelung des AC-Torquemotors erfolgt über zwei Methoden: die Drehzahlrückmeldung des Drehzahlmessermotors und die Spannungsregelung.

Seit den 1970er Jahren werden Wechselstrom-Torquemotoren in Filmverarbeitungs-, Leichtindustrie-Chemiefaser-, Textil-, Kabel-, Kunststoff- und Papierwickelgeräten eingesetzt.

3. Struktur

Das Funktionsprinzip des Wechselstrom-Torquemotors ist genau das gleiche wie das des allgemeinen Käfigläufer-Asynchronmotors, der Aufbau ist jedoch unterschiedlich. Als Führungsschienen und Anschlüsse des Rotors werden Materialien mit hohem spezifischem Widerstand (wie Messing, Konstantan usw.) verwendet. Ring. Daher ist der Rotorwiderstand eines Torquemotors viel größer als der eines normalen Käfigläufermotors. Die mechanischen Eigenschaften von Torquemotoren unterscheiden sich von denen gewöhnlicher Käfigläufermotoren.

Aufgrund unterschiedlicher Konstruktionsparameter werden die mechanischen Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten von Torquemotoren in zwei Kategorien eingeteilt: Torquemotoren mit Wicklungscharakteristik und Torquemotoren mit konstanter Drehmomentcharakteristik. Drehmomentmotor mit Wickelcharakteristik, der eine konstante Spannungsübertragung ermöglicht und für Fälle geeignet ist, bei denen eine konstante Spannung des Produkts aufrechterhalten und das Produkt während des Produktionsprozesses mit einer konstanten Liniengeschwindigkeit auf die Walze gewickelt werden muss, z. B. bei Druck- und Färbemaschinen, beim Aufwickeln von Stoffen Walze: Wenn der Stoff auf die Walze gewickelt wird, vergrößert sich der Durchmesser der Walze allmählich und die Belastung nimmt entsprechend zu.

Aus den mechanischen Eigenschaften des Drehmomentmotors ist ersichtlich, dass bei steigender Last die Drehzahl automatisch abnimmt, wodurch eine bestimmte Liniengeschwindigkeit und -spannung aufrechterhalten und die Prozessanforderungen erfüllt werden. Diese Art von Drehmomentmotor wird häufig in den Bereichen Textilien, Drucken und Färben, Papierherstellung, Gummi, Draht, Kabel usw. eingesetzt.

4. Prinzip:

Der Drehmomentmotor mit konstanter Drehmomentcharakteristik kann das Drehmoment in einem allgemein breiten Drehzahlbereich grundsätzlich konstant halten und eignet sich für Getriebefälle, die bei Drehzahländerungen ein konstantes Drehmoment erfordern. Wenn beispielsweise in Druck- und Färbemaschinen mehrere Walzen zum Transport des Stoffes verwendet werden, ändert sich der Durchmesser der Walzen nicht, da der Stoff nicht auf die Walzen gewickelt, sondern nur an der Oberfläche der Walzen befestigt und von diesen angetrieben wird ändern. Der Motor mit konstanter Drehmomentcharakteristik sorgt dafür, dass das Drehmoment und die Stoffspannung bei jeder Geschwindigkeit konstant sind.

Der Torquemotor ermöglicht einen langfristigen Betrieb bei niedriger Drehzahl (sogar blockiert), und seine Hitze ist sehr ernst, und zur Luftkühlung wird normalerweise ein externes Gebläse verwendet. Achten Sie bei Verwendung des Torquemotors bitte darauf, dass der Betrieb des Gebläses gut funktioniert, eine gute Belüftungsumgebung vorhanden ist und keine trockenen Brennstoffe, brennbarer Staub oder flüchtige brennbare Öle in die Nähe gelangen dürfen.

Aufgrund der unterschiedlichen Einsatzbedingungen sind die Arten und Spezifikationen der Materialien, die von den vom Torquemotor angetriebenen Maschinen gewickelt oder übertragen werden, unterschiedlich und die erforderliche Spannung ist unterschiedlich. Es ist erforderlich, das Drehmoment des Torquemotors anzupassen oder die Drehzahl innerhalb eines bestimmten Bereichs zu ändern, normalerweise durch Anpassung des angelegten Drehmoments. Die Spannung am Motor muss diese Anforderungen erfüllen. Um die Eingangsspannung des Torquemotors zu verändern, wird üblicherweise ein Spannungsregler verwendet. Für den Fall, dass die Härte der mechanischen Eigenschaften und die Einstellgenauigkeit verbessert werden müssen, kann der Thyristor-Geschwindigkeits-Gegenkopplungsregelkreis auch zur stufenlosen Geschwindigkeitsregelung verwendet werden, das System ist jedoch komplizierter.

5. Anwendungs-

Der Drehmomentmotor kann aufgrund seiner verschiedenen Eigenschaften auch flexibel eingesetzt werden: Er kann den Gleichstrommotor teilweise ersetzen, er kann in der Öffnungs- und Schließtür (Ventiltür) und im Bremssystem mit großem Widerstandsdrehmoment verwendet werden und kann auch verwendet werden Wird im Gerät mit häufiger positiver und negativer Drehung oder anderen ähnlichen Aktionen an verschiedenen Maschinen verwendet.

6. Reglereinstellung:

Es gibt verschiedene gängige Formen der Reglereinstellung:

01. Dreiphasen-Balance-Einstellung. Der dreiphasige Regler wird verwendet, in Sternschaltung angeschlossen, koaxial gesteuert und gleichzeitig die dreiphasige Spannung angepasst, um sie ausgeglichen zu machen, der Drehmomentmotor kann in einem ausgeglichenen Zustand laufen, der Einstellbereich ist groß und die Wirkung ist gut, allerdings ist ein dreiphasiger Spannungsregler erforderlich, nicht sehr wirtschaftlich.

02. Zweiphasige Spannungsregelung. Verwenden Sie zwei einphasige Spannungsregler für einen U-förmigen Anschluss und eine koaxiale Anpassung. Wenn beispielsweise die beiden Phasen A und C eingestellt werden, gleiten die Gleitbürsten a und c des Spannungsreglers gleichzeitig symmetrisch, wodurch auch eine ausgewogene Einstellung erreicht werden kann. Bei dieser Methode ist jedoch zu beachten, dass die Klemmenspannung des U-förmigen Einphasen-Spannungsreglers die Netzspannung ist und die Nennspannung des verwendeten Einphasen-Spannungsreglers an die Anforderungen angepasst werden sollte die Netzspannung. Die meisten der hergestellten einphasigen Spannungsregler haben eine Nennspannung von 220 V und können daher nicht in gewöhnlichen dreiphasigen 380-V-Stromversorgungssystemen, sondern nur in Systemen mit dreiphasiger 220-V-Stromversorgungsspannung verwendet werden.

03. Einphasenregelung. Bei der einphasigen Regelung wird nur ein einphasiger Spannungsregler verwendet, um die Spannung einer Phase zu regeln.

7. Regulierungsmethode

Der Torquemotor arbeitet unausgeglichen und die Verstellleistung ist schlecht. Aufgrund der Einfachheit der Geräte ist diese Verstellform jedoch weit verbreitet. Die am häufigsten verwendeten einphasigen Spannungsregelungsmethoden sind wie folgt:

01. Der Spannungsregler ist zwischen zwei Phasen angeschlossen.

02. Der Spannungsregler wird zwischen der ersten Phase und der Nulllinie angeschlossen. Bei Verwendung der einphasigen Regelung ist zu beachten, dass nach Einstellung des Spannungsreglers auf eine Spannung unter einem bestimmten Wert ab einer bestimmten Drehzahl ein negatives Drehmoment auftritt. Wenn die Spannung auf 0 V eingestellt wird, tritt im gesamten Drehzahlbereich ein negatives Drehmoment auf. Wenn der Torquemotor beispielsweise Textilien, Kunststoffe, Papier usw. antreibt, ist die Spannung abnormal, da zu diesem Zeitpunkt ein Bremsmoment im Motor vorhanden ist. Der Grund für das negative Drehmoment liegt in der weichen Natur des Torquemotors.

8. Vorteile:

01. Bei Antrieben mit niedriger Drehzahl ist der Wirkungsgrad von Hochleistungs-Torquemotoren 2-3 % höher als bei ähnlichen Antrieben;

02. Das mehrpolige Motordesign stellt sicher, dass diese Motoren im Vergleich zu ähnlichen Asynchronmotoren platzsparend und leicht sind, und Hochleistungs-Torquemotoren erfordern in vielen Fällen den Einsatz von Untersetzungsgetrieben, wodurch die Konfigurations-, Montage- und Wartungskosten gesenkt werden. sowie Investitions- und Betriebskosten.

03. Umweltfreundliches System (ggf. kein Umgang mit Getriebeöl nötig: energieeffizientes Antriebssystem).

04. Der Frequenzumrichter und der Hochleistungs-Torquemotor bilden ein optimal aufeinander abgestimmtes Hocheffizienzsystem, der Einsatz eines Encoders im Betrieb ist nicht erforderlich.

05. Der Hochleistungs-Torquemotor hat eine lange Lebensdauer (Nennlagerlebensdauer > 60,000 Stunden), ist wartungsfrei und weist eine hohe Verfügbarkeit auf, insbesondere für Anwendungen, bei denen auf das Untersetzungsgetriebe verzichtet werden kann.

06. Customization

9. Fazit:

Permanentmagnet-Synchronmotoren mit Direktantrieb und niedriger Drehzahl kann ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen direkt an der Arbeitsmaschine bereitstellen. Durch den Permanentmagnetrotor können auch bei niedrigen Drehzahlen ein hoher Wirkungsgrad und ein hoher Leistungsfaktor erreicht werden.

Der Permanentmagnet-Synchronmotor mit Direktantrieb für niedrige Drehzahlen wird als koordiniertes System zusammen mit dem Frequenzumrichterschrank bereitgestellt und bildet eine Antriebslösung mit langer Lebensdauer, niedrigen Lebenszykluskosten und hohem Wirkungsgrad bei Anwendungen mit niedriger Betriebsgeschwindigkeit.