轉(zhuǎn)矩電機(jī)原理、種類與應(yīng)用
轉(zhuǎn)矩電機(jī)常用于生產(chǎn)制造過程中的張力控制,在廣泛的電機(jī)應(yīng)用范圍里是一種相對少見卻重要的應(yīng)用。張力控制是指要沿著機(jī)器控制連續(xù)長度的薄片或薄膜狀的材料、電纜或電線等產(chǎn)品,需要讓產(chǎn)品保持一定的張力,以盡可能控制和保持恒定的產(chǎn)品厚度或伸長率。例如紙張卷筒、薄膜、塑料膠片、線材或織帶的收卷或拉伸力量控制。除了可使產(chǎn)品在收卷或放卷過程中保持對齊外,也有助于避免皺紋或斷裂。
轉(zhuǎn)矩電機(jī)原理介紹
轉(zhuǎn)矩電機(jī)是一種經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的異步交流電機(jī)。它的運(yùn)轉(zhuǎn)原理與一般的感應(yīng)式電機(jī)相同,但是透過增加轉(zhuǎn)子電阻的方式來調(diào)整所需的轉(zhuǎn)速及機(jī)械性能。與相同等級的感應(yīng)式電機(jī)相比,轉(zhuǎn)矩電機(jī)具備較大的靜止力矩(stall torque)以及在低轉(zhuǎn)速時(shí)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的特性,所以適用于高負(fù)載低轉(zhuǎn)速的張緊應(yīng)用,或是在短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后到達(dá)停止位置并且保持負(fù)載的場合。而且在電機(jī)轉(zhuǎn)速為零時(shí),不會因?yàn)楦邷囟斐呻姍C(jī)燒毀。
供給轉(zhuǎn)矩電機(jī)的電壓和施加在電機(jī)上的負(fù)載,決定了電機(jī)的輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。改變供給電機(jī)的電壓,即可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速并且依據(jù)轉(zhuǎn)矩電機(jī)特有的垂下特性曲線,獲得相對應(yīng)的輸出扭矩。
轉(zhuǎn)矩電機(jī)與感應(yīng)式電機(jī)的差異
轉(zhuǎn)矩電機(jī)是專門為了需要電機(jī)在承受負(fù)載并保持轉(zhuǎn)矩的情形下能低速運(yùn)轉(zhuǎn),或是短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后到達(dá)靜止位置并且保持轉(zhuǎn)矩而設(shè)計(jì)的電機(jī),在應(yīng)用上與一般的感應(yīng)式電機(jī)有顯著的不同。標(biāo)準(zhǔn)的感應(yīng)式電機(jī)會在有負(fù)載的情況下嘗試保持轉(zhuǎn)速;而轉(zhuǎn)矩電機(jī)則是會在有負(fù)載的情況下降低轉(zhuǎn)速,甚至在轉(zhuǎn)速為零的情形下仍然輸出扭矩而不會因?yàn)榇箅娏鳟a(chǎn)生的高溫而燒毀。
轉(zhuǎn)矩電機(jī)與一般感應(yīng)式電機(jī)的比較
項(xiàng)目 | 轉(zhuǎn)矩電機(jī) | 一般感應(yīng)式電機(jī) |
運(yùn)轉(zhuǎn)特性 | 在有負(fù)載時(shí)以低電壓、低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn) | 在有負(fù)載時(shí)以固定的電壓與轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn) |
起動轉(zhuǎn)矩 | 高 | 低 |
額定轉(zhuǎn)速 | 較低 | 較高 |
改變轉(zhuǎn)速方式 | 改變供給電壓 | 改用調(diào)速電機(jī)或變頻器 |
轉(zhuǎn)矩電機(jī) 2 大不同種類
世協(xié)電機(jī)提供兩種類型的轉(zhuǎn)矩電機(jī),分別為標(biāo)準(zhǔn)型及內(nèi)建電壓調(diào)節(jié)器型。
標(biāo)準(zhǔn)型轉(zhuǎn)矩電機(jī)
利用外部設(shè)備來改變電機(jī)的輸入電壓,例如電源控制器,以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速與扭矩。
內(nèi)建電壓調(diào)節(jié)器型
電機(jī)的端子盒內(nèi)已內(nèi)建電壓調(diào)節(jié)器,可依附屬的可變電阻器,控制輸入電壓以調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。
轉(zhuǎn)矩電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
轉(zhuǎn)矩電機(jī)適用于卷取作業(yè)、保持張力或是推動工具或設(shè)備至特定位置后保持定位等應(yīng)用。在卷取作業(yè)中,無論電機(jī)是在卷取方或是被卷取方,保持適當(dāng)?shù)膹埩Γ梢员苊饩砣〔牧纤神Y或松脫。
卷繞:
在紡織設(shè)備、電線電纜、金屬加工與造紙等加工時(shí),卷繞是非常重要的工序。在產(chǎn)品收卷過程中,當(dāng)收卷的產(chǎn)品越多,產(chǎn)品卷繞到卷筒或卷盤上的直徑增加時(shí),驅(qū)動卷筒或卷盤的電機(jī)的輸出力矩也必須增加,但電機(jī)的轉(zhuǎn)速要隨之降低,以保持固定的卷繞產(chǎn)品的速度與卷繞的張力。如果張力太大,線材線徑或產(chǎn)品厚度可能會太細(xì)或太薄,甚至被拉斷。如果張力不足則可能造成產(chǎn)品厚薄不均勻或卷繞松馳。轉(zhuǎn)矩電機(jī)特殊的機(jī)械特性,正好可以滿足這類型的應(yīng)用。例如紡織纖維或布料卷取、條狀編織物或織帶卷繞機(jī)、纏繞膠帶作業(yè)、薄膜或膠帶卷繞、塑料或橡膠薄片卷取裝置等。
放線或放卷:
已卷繞在卷筒或卷盤上的產(chǎn)品或材料需要被拉出來前往下一個(gè)加工程序時(shí),轉(zhuǎn)矩電機(jī)能夠在卷筒或卷盤上施加與輸送方向相反的張力,并且隨著筒徑或盤徑的變化,保持固定的反向張力和變化轉(zhuǎn)動速度。例如,印刷或包裝設(shè)備中整卷的標(biāo)簽或貼紙張力保持。此時(shí)轉(zhuǎn)矩電機(jī)安裝在被卷取方,旋轉(zhuǎn)方向與卷取方的電機(jī)相反,轉(zhuǎn)矩電機(jī)當(dāng)作制動器使用,具備煞車的功能并且保持適當(dāng)?shù)膹埩Α?br />
提供靜止扭力:
在某些應(yīng)用場合中,有時(shí)需要電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,在轉(zhuǎn)速為零的情況下仍然提供靜止的轉(zhuǎn)矩(即所謂的堵轉(zhuǎn),有交流電輸入但電機(jī)不轉(zhuǎn)動)。例如需要壓住物品、設(shè)置開關(guān)或電纜線收卷的起始與最后階段,必須在電機(jī)轉(zhuǎn)速為零的情形下同時(shí)保持張力。由于轉(zhuǎn)矩電機(jī)的阻抗較大,所以可以在所謂的失速狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)而不會因?yàn)闇囟冗^高而燒毀。
結(jié)論
實(shí)務(wù)上,張力控制較常見的做法是采用伺服電機(jī)。但如果您只是單純地進(jìn)行卷繞或放卷作業(yè)而不需要精準(zhǔn)的定位與動作速度控制,那么轉(zhuǎn)矩電機(jī)是相當(dāng)有效益的替代方案。世協(xié)電機(jī)不僅提供高質(zhì)量的轉(zhuǎn)矩電機(jī)適用此類特殊的應(yīng)用場合,更全面標(biāo)配溫度控制開關(guān)與散熱風(fēng)扇(40W輸出機(jī)型),讓電機(jī)在穩(wěn)定的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下發(fā)揮功能,同時(shí)具備更長的使用壽命。此外,轉(zhuǎn)矩電機(jī)亦可與一般感應(yīng)式電機(jī)同樣搭配模塊化規(guī)格的減速機(jī),提升輸出扭力,應(yīng)用的范圍亦更加廣泛。