在设备的旋转平台中,经常见到直驱电机,它带动大转盘一起高速旋转,实现高动态响应,高精度定位。直驱电机就是直接驱动负载的电机。
由于负载直接和电机相连,中间没有减速器、同步带、涡轮蜗杆等传动结构,所以传动刚性高、系统控制带宽高、系统响应迅速。
另外,因为是无齿隙传动,所以可以实现精密驱动。我们主要集中讨论旋转直驱电机。
直驱电机的应用
直驱电机,因为没有附加的传动元件,往往比传统电机更紧凑,从而使其更易于集成到空间狭窄的机器和系统中,比如机器人手臂。
直驱电机的优缺点
总体来说,直驱电机有如下几点优势:
直接驱动,高刚性,高动态响应。
高精度(和反馈编码器有关)。
低齿槽效应。
低热阻:通过恰当的散热和冷却方法,可以有效转移热量,进而提高连续运转扭矩。
可用于紧凑设计:当电机为扁平式时,中间有一个大孔,可以让滑环,管道和电缆穿过,实现小空间集成。
低维护:因为少了中间传动机构,机械零件更少,通常唯一的磨损零件是导轨,所以维护工作量减少了,平均故障间隔时间也提高了。
高效率:消除了中间机械摩擦和惯性,提高了能源效率。
缺点:
直驱电机的主要缺点在于成本高。
在简单的1:1比较中,直驱电机比传统电机贵。但是,考虑到省去了中间齿轮和联轴器,以及相关的维护和整体机械简化,直驱电机也通常具有成本效益。
而且,随着直驱电机越来越普遍,并且更强大的钕铁硼(Nd-Fe-B)磁铁的发展,直驱电机的成本正在下降。