力矩电动机结构原理

力矩电动机是一种把伺服电动机和驱动电动机结合而发展成的一种电动机，它输出较大的转矩，直接拖动负载运行，同时它又受控制信号电压的直接控制进行转速调节。在自动控制系统中作为执行元件。
由于没有中间的减速装置，采用力矩电动机拖动负载(单袖拖动系统)比采用高速的伺服电动机经过减速装置拖动负载(多轴拖动系统)，在很多方面具有优越性，主要是：响应快速、高精度、机械待性及调节持性线性好，而且结构紧凑、运行可靠、维护方便、振动小等，尤其实出表现在低速运行时，转速可低到0．00 017r／min(4天才转一圈，低于地球自转速度)，其调速范围可以高达几万、几十万(调节范围指最高转速与最低转速比)。
力矩电动机有直流和交流两大类，从作用原理看，就是低速的直流和交流伺服电动机，但转矩较大，转速较低，外形轴向长度短，径向长度长，通常为扁平式结构，极数较多。应用广泛的是直流力矩电动机。

（a）分装式 （b）内装式
图1 直流力矩电动机
直流力矩电动机总体结构型式有分装式和内装式两种。分装式直流力矩电动机有定子、转子和刷架三大件，转子直接套在负载轴上，转轴和机壳按控制系统要求配制。图1(a)示意了分装式结构。内装式直流力矩电动机与一般电动机一样，把定子、转子、刷架与转轴、端盖装成整机，如图(b)所示。电动机加电压后，转速为零时的电磁转矩称为堵转转矩，转速为零的运行状态又称堵转状态。一般电机不能长时间运行于堵转状态，但力矩电动机经常使用于低速和堵转状态。电机长时间堵转时，稳定温升不超过允许值时输出的最大堵转转矩称为连续堵转转矩，相应的电枢电流为连续堵转电流。运行转速大于零时输出转矩小于堵转转矩。力矩电动机机械特性是直线。
在很短时间内电枢电流超过连续堵转电流而又不使电机发热烧坏，这样电机输出较大的堵转转矩。但电流大大会使永久磁铁去磁，受去磁限制的最大堵转转矩称为峰值转矩。相应的电枢电流称为峰值电流，在永磁式直流力矩电动机技术数据中给出。