永磁直流力矩電機產(chǎn)品介紹

國外永磁直流力矩電動機的主要生產(chǎn)廠商有美國Kollmorgen公司、Poly-Scientific公司、英國Muirhead Aerospace等公司，設(shè)計生產(chǎn)了各種型號的永磁直流力矩電動機，其中美國Kollmorgen公司的直流力矩電機由永磁場和繞線式電樞共同作用將電力轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩，用于定位和速度控制系統(tǒng)。英國Muirhead Aerospace公司生產(chǎn)的直流力矩電動機具有大力矩輸出、直接響應(yīng)和低速精確運轉(zhuǎn)等特點，電動機采用的永磁材料有稀土磁體、鋁鎳鈷合金等。同時該公司還可為用戶定制特殊型號的電動機，各種型號的直流力矩電動機峰值堵轉(zhuǎn)力矩范圍可從0.075N·m到203N·m。國內(nèi)北京敬業(yè)電工集團、成都精密電機廠等單位也生產(chǎn)了系列直流力矩電動機，其中成都精密電機廠生產(chǎn)的永磁式直流力矩電機具有堵轉(zhuǎn)力矩大，空載轉(zhuǎn)速低，不需要任何減速裝置可直接驅(qū)動負載，過載能力強等特點。長期堵轉(zhuǎn)時能產(chǎn)生足夠大的轉(zhuǎn)矩而不損壞。

中國電子科技集團公司第二十一研究所對永磁直流力矩電動機已進行了多年的開發(fā)研制，取得了多項研制成果，該單位開發(fā)的J65LYX01型永磁式直流力矩電動機主要用于HQ－9工程主動導(dǎo)引頭位標器隨動系統(tǒng)中作執(zhí)行元件，帶動系統(tǒng)中天線作伺服運動。由于力矩電動機具備能堵轉(zhuǎn)工作的優(yōu)點，故被經(jīng)常采用，同時還可廣泛用于多種工業(yè)自動控制中的直流閉環(huán)PWM調(diào)速系統(tǒng)中，控制方便。該電機采用稀土永磁材料，是具有隱極式磁路結(jié)構(gòu)的直流力矩電動機。該電機具有體積小，出力大，特別是力矩脈動小的特點。并在1997年經(jīng)電子工業(yè)部鑒定為國內(nèi)領(lǐng)先。哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安微電機研究所等研究單位也在該領(lǐng)域進行了長期的研究。

國內(nèi)外關(guān)于直流永磁力矩電動機的專利文獻主要針對電動機的結(jié)構(gòu)，以及槽極數(shù)的設(shè)計，其發(fā)展趨勢是使該類力矩發(fā)動機的結(jié)構(gòu)更緊湊、力矩更大。其中美國專利US5990584（公開日：1999-11-23）設(shè)計一種永磁直流力矩電動機，其定子安裝在基座上懸臂中，并嵌套在一個杯形轉(zhuǎn)子中。其永磁體貼在轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，定子鐵心外部由線圈直接包成網(wǎng)狀，可加工成片狀或薄板狀。磁極片具有縮短的電極靴表面與轉(zhuǎn)子磁體形成放射形的間隙。磁極片向軸向和橫向擴展，軸向磁極片的擴展部分可提供給定電動機所有的磁通量，無需再增加電流的安培。

國內(nèi)實用新型95218685.3（公開日：1996.12.18）也涉及一種大力矩直流電動機，轉(zhuǎn)子采用雙數(shù)正槽，單層繞組，換向片至少6片，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場與定子磁場的磁軸交角小于直角（30－45°）。具有起動力矩大，機械加工容易，省工省料，制造維修方便，工作可靠，過負荷能力強，使用壽命長等特點。

a.根據(jù)裝備運動和系統(tǒng)特點選用電機；在有限角度內(nèi)往復(fù)擺動，應(yīng)選用有限轉(zhuǎn)角力矩電動機，使用環(huán)境惡劣應(yīng)選用無刷產(chǎn)品；體積受嚴格限制場合選用帶減速器直流力矩電機。

b.不能隨意調(diào)整電刷、刷架位置。分裝式電機應(yīng)保證定、轉(zhuǎn)子同心度。

c.峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩脈動等指標，應(yīng)根據(jù)使用場合合理確定。如同時要求電機峰值堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩很高、轉(zhuǎn)矩脈動很低、電機及驅(qū)動電路體積很小，制造難度和成本費用會急劇增加。

d.無刷電機的性能，特別是轉(zhuǎn)矩波動與驅(qū)動方式密切相關(guān)；電機的電磁設(shè)計對應(yīng)不同驅(qū)動方式也應(yīng)有不同考慮。應(yīng)增強使用方和承制方的溝通和協(xié)調(diào)

永磁直流力矩電動機具有高耦合剛度、高線性度、高轉(zhuǎn)矩慣量比，在短時間內(nèi)可以輸出峰值轉(zhuǎn)矩，能在低速甚至堵轉(zhuǎn)狀況下連續(xù)運行。它廣泛用于高精度的速度或位置伺服系統(tǒng)中。

國內(nèi)永磁直流力矩電動機相關(guān)標準有：

GJB971A-99《永磁式直流力矩電動機通用規(guī)范》

SJ/Z 2082-1982《永磁直流力矩電動機用稀土鈷永磁體》

SJ/T 9559.5-1993《永磁直流力矩電動機質(zhì)量分等標準》

1998年SJ 50791/2、50791/3、50791/4分別給出了J250LYX12A型、J80LYX01和J130LYX11型、J250LYX16型永磁式直流力矩電動機詳細規(guī)范。

國際上相關(guān)標準有MIL-Q-9858和MIL-I-45208的質(zhì)量保證體系。

根據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，“十五”期間中小電機年產(chǎn)量將達到4000萬－5000萬kW中小型電機今后的發(fā)展趨勢是產(chǎn)品向高性能、輕薄短小化、永磁化、無鐵心化、無刷化、機電一體化、智能化和組合化方向發(fā)展。從國際市場上看，電機是機電產(chǎn)品的重要組成部分，世界貿(mào)易額約為35億美元/年。中小型電機行業(yè)單機出口產(chǎn)品主要為交流電動機、交流發(fā)電機及直流電機，常年出口企業(yè)約40家左右，出口的地區(qū)及國家多達60多個，以東南亞居多，其次歐洲及美國、日本、加拿大等國。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計顯示，中小型電機出口量為：1996年377萬千瓦、1997年453萬千瓦、1998年672萬千瓦，出口產(chǎn)量分別占當年全國產(chǎn)量的7%、9%和13%，出口金額分別占世界貿(mào)易額的3%、4%和5%，份額很小。稀土永磁電機已經(jīng)成為國內(nèi)外重點發(fā)展產(chǎn)品。