稀土永磁直流力矩电机正弦波无刷直驱电机选型技术手册定兴县宇捷直流力矩电机制造有限公司定兴县宇捷直流力矩电机制造有限公司2/44公司简介:作为全球直驱电机技术的执着探索者,定兴县宇捷直流力矩电机制造有限公司成立于2011年,公司创建之初就制定了专注发展直流力矩电机和直驱电机的核心技术路线,自公司成立以来,一直秉承创新、高效、专注、专业的宗旨,在直流力矩电机和直驱电机技术领域不断的进行着创新与探索。通过多年来对直驱电机技术的执着探索和不断改进,我们的直流力矩电机产品已经发展出几十个基座系列,千余个型号,产品转矩范围从0.02牛米---5000牛米,电机机座号从23LYX-430LYX系列齐全。公司积极响应国务院提出的中国制造2025概念,最新研发的DDSM系列正弦波无刷直驱电机,填补了国内在这一领域上的空白。2015年我们设计的正弦波无刷直驱电机获得了河北省工业设计金奖,2016年公司获得保定市科技进步三等奖。DDSM系列正弦波无刷直驱电机可以广泛应用于高精度数控机床、工业机器人系统、智能农业、工厂自动化等诸多领域。在光学测控、卫星通讯、遥感、无人机吊舱、坦克炮台、底盘等军用领域已经得到客户广泛认可。在今后的发展道路上,公司将保持技术方向,提高产品力,扩大市场应用,满足不同客户需求,同时继续秉承创新、高效、专注、专业的宗旨,努力做成国内一流的直驱电机生产企业目录全球直驱电机技术的执着探索者3/44目录一、直流力矩电机与直驱电机选用相关的常识和方法…………………………………41.主要名词解释(适用于正弦波无刷直驱电机):..........................................................42.转动惯量计算.......................................................................................................................53.电机力矩计算.......................................................................................................................54.直驱电机(直流力矩电机)的特点与选用......................................................................65.直驱电机(直流力矩电机)一般参数的计算及相互关系..............................................76.选用注意事项.....................................................................................................................18二、正弦波无刷直驱电机.....................................................................................................8概述:……………………………………………………………………………….…….…8结构特点及优势……………………………………………………………………………..8正弦波无刷直流力矩电机性能指标.....................................................................................9DDSM系列正弦波无刷直驱电机外形图...........................................................................11DDSM65系列高精度正弦波直驱电机(DD马达)…………………………………....16三、直流力矩电机概述…………………………………………………………………….17性能特点................................................................................................................................17应用........................................................................................................................................17使用环境................................................................................................................................18型号示例................................................................................................................................18注意事项................................................................................................................................18各系列直流力矩电机的区别...............................................................................................18NH-LYX系列稀土永磁直流力矩电动机性能指标...........................................................19NH-LYX系列直流力矩电动机外形尺寸图.......................................................................25LYX系列稀土永磁直流电动机性能指标..........................................................................37LYX系列稀土永磁直流力矩电动机外形及尺寸安装......................................................39LYX系列稀土永磁直流力矩电动机整装式安装结构图及尺寸参数..............................40LY系列永磁直流电动机性能指标.....................................................................................41LY系列永磁直流力矩电动机外形及安装尺寸.................................................................42LY系列永磁直流力矩电动机整装式安装结构图及尺寸参数…………………………..43定兴县宇捷直流力矩电机制造有限公司4/44一、直流力矩电机与直驱电机选用相关的常识和方法1、主要名词解释(适用于正弦波无刷直驱电机):1、峰值堵转转矩:直流力矩电动机受永磁材料去磁限制的最大电流时,所获得的有效转矩。受到磁钢性能的影响。一些产品使用了高性能的磁钢后,转矩只受到最高温升的限制,峰值转矩大幅提高。表示为Mf,单位为N.m。2、峰值堵转电压:直流力矩电机产生峰值堵转转矩时施加在电机两端的电压,表示为Uf,单位为V。3、峰值堵转电流:直流力矩电机产生峰值堵转转矩时的电枢电流,表示为If,单位为A。4、峰值堵转控制功率:直流力矩电动机产生峰值堵转转矩时的控制功率,表示为Pf,单位为W。5、连续堵转转矩:直流力矩电机在某一堵转状态下其稳定温升不超过允许值,并可以长期工作,此状态下产生的转矩被称为连续堵转转矩,表示为Mn,单位为N.m。6、连续堵转电压:直流力矩电机产生连续堵转转矩时施加在电机两端的电压,表示为Un,单位为V。7、连续堵转电流:直流力矩电机产生连续堵转转矩时的电枢电流,表示为In,单位为A。8、连续堵转控制功率:直流力矩电动机产生连续堵转转矩时的控制功率,表示为Pn,单位为W。9、最大空载转速:直流力矩电机被施加峰值堵转电压,并不连接负载时的空载转速;表示为maxon,单位为r/min或rpm。10、转矩波动系数:直流力矩电机转子正反两向旋转各一周,输出堵转转矩的最大值与最小值之差与其最大值与最小值之和之比,用%表示。11、转矩灵敏度:直流力矩电机的峰值堵转转矩与峰值堵转电流之比,即每安培电流产生的转矩,表示为Kt,单位为N.m/A。12、正转、反转:直流力矩电机的旋转方向规定为:从负载侧看电机顺时针方向旋转为正转,逆时针方向旋转为反转。13、反电势系数:反电势系数为力矩电机在被拖动,运行在发电机状态测出的电机转速为1r/min时的发电电压值,表示为Ke,单位为V/r·min-1。14、电气时间常数:电机电路中电磁惯性延时的时间,直流力矩电机的电气时间常数被定义为电枢电感与电枢电阻之比,表示为Τe,单位为ms。15、机电时间常数:电机空载启动时电流从最大值衰减的63.2%所用的时间,表示为Τm,单位为ms。16、粘滞系数:电机阻尼效应的程度,表示为Fi,单位为:N.m/rpm。全球直驱电机技术的执着探索者5/442、转动惯量计算转动惯量是驱动元件设计计算的一项重要原始数据。刚体绕Z轴转动的转动惯量为:Jz=∑ri2mi=∫r2dm=iz2m(3-1)式中rz一惯性半径,rz=√Jz𝑚,当刚体的回转轴不在刚体的质心上时,转动惯量的平行移轴公式为:Jz=Jzc+md2式中Jzc—通过质心轴Zc的转动惯量;Jz—通过与Zc轴平行的Z轴的转动惯量;d—Z轴与Zc轴之间的距离。常用的均质物体的转动惯量见表3-1表3-1均质物体的转动惯量OCZZc形状简图转动惯量细直杆簿壁圆筒圆柱空心圆柱薄壁空心球RhZOlJzc=m12l2Jz=m3l2Jz=mRJz=12mRJx=Jy=m12(3R+l)Jz=m2(R+r)222222RZOlXYC1212RZOlRCZhJz=23mR2实心球圆锥体圆环立方体矩形薄板RCZZXYrl434lCJz=25mR2Jz=310mr2Jx=Jy=380m(4r+l)Jz=m(R+34r)2Jz=m12(a+b)2Jy=m12a2Jx=m12b222ZRrc2YZXCcba2Jy=m12(a+c)22Jx=m12(b+c)22YZXCa/2a/2hb2b2Jz=m12(a+b)22形状简图转动惯量r3、电机力矩计算电机的载荷除了惯性载荷(转动惯量)外,还有摩擦载荷、各种环境载荷。(1)惯性载荷惯性载荷是由于一定质量的物体具有加速度或者角速度才产生的。计算回转运动时的惯性载荷,需要知道角加速度ε、转动惯量J等参数。对于转动物体,惯性力矩MJ为MJ=J·ε(3-3)式中J-物体的转动惯量;ε-物体角加速度(2)摩擦载荷转台各转动轴转动过程中产生摩擦载荷。它是两物体接触面上存在的一种阻止运动的力矩。转台摩擦力矩主要由轴承中的摩擦、齿轮齿合齿面之间的摩擦以及其他附属装置的摩擦引起的,摩擦力与其作用力臂的乘积即为摩擦力矩。摩擦分为静摩擦和动摩擦。轴承上的摩擦力矩计算公式如下。轴承静摩擦力矩计算定兴县宇捷直流力矩电机制造有限公司6/44Ms=fs·N·D+d4(3-4)式