DC-momenttimoottorin perusrakenne ja toimintaperiaate

DC-momenttimoottoreita käytetään laajalti sellaisilla aloilla kuin mekaaninen valmistus, tekstiilit, paperinvalmistus, kumi, muovit, metallilangat ja kaapelit.

DC-momenttimoottori on DC-servomoottorin erityinen muoto, joka käyttää enimmäkseen kestomagneettiherätystä. Sen perusvaatimukset ovat samanlaiset kuin DC-servomoottoreilla. Korkean vääntömomentin ja alhaisen nopeuden saavuttamiseksi ne on yleensä suunniteltu litteäksi. Moottorin ankkuriytimen pituuden suhde sen ulkohalkaisijaan on hyvin pieni. Vakaan toiminnan takaamiseksi moottorin ulostulomomentti ei saa ylittää suurinta jumitusmomenttia, joka tunnetaan myös huippujumppausmomenttina. Huippujumppausmomenttia vastaava ankkurivirta tunnetaan huippujumivirtana. Jos ankkurivirta ylittää huippupysäytysvirran, moottori demagnetoituu ja vaatii uudelleenmagnetoinnin toimiakseen normaalisti. Vääntömomentin ja nopeuden vaihteluiden vähentämiseksi staattorissa on useita magneettinapapareja ja ankkuri on varustettu suuremmalla määrällä koloja, kommutaattorisegmenttejä ja sarjajohtimia. Vääntömomentin aaltoilu ΔM edustaa ulostulomomentin vaihtelua ankkurin eri kohdissa.

Tasavirtamomenttimoottoreissa on suuri sisäreikäinen litteä rakenne, joka on edullinen asennettaessa moottori suoraan kuorma-akselille, mikä parantaa järjestelmän kytkimen jäykkyyttä. Tämä mahdollistaa järjestelmän reagoinnin nopeasti, laajentaa kaistanleveyttä, toimia vakaasti ja täyttää dynaamiset suorituskykyvaatimukset.

Moottorivakio KL on tärkeä vääntömomenttimoottorin indikaattori, joka edustaa huippupysähdysmomentin suhdetta tulohuipun jumitustehon neliöjuureen (kgf·cm/W1/2). KL ei heijasta vain itse moottorin hyötysuhdetta, vaan myös moottorin kuluttamaa tehoa.

DC-momenttimoottorin yleinen rakenne voidaan jakaa kahteen tyyppiin: modulaarinen ja koottu. Modulaarinen tyyppi koostuu pääkomponenteista staattorista, ankkurista ja harjanpitimestä, ja käyttäjä valitsee loput tukiosat asennusvaatimusten mukaan. Koottu tyyppi on samanlainen kuin perinteinen moottori, jossa moottori muodostaa yhden itsenäisen yksikön.

Harjojen ja kommutaattorien käytön DC-momenttimoottoreissa haittojen voittamiseksi kehitettiin 1970-luvun lopulla harjattomia DC-momenttimoottoreita. Harjattomien DC-momenttimoottorien periaate ja rakenne ovat samanlaiset kuin harjattomien DC-moottoreiden.