DCトルクモーターの基本構造と作業原理

DCトルクモーターは、機械的製造、テキスタイル、用紙、ゴム、プラスチック、金属ワイヤー、ケーブル製造などの産業で広く使用されています。

DCトルクモーターは、DCサーボモーターの特別な形式であり、主に永久磁石励起を利用しています。その基本的な要件は、DCサーボモーターの要件に似ています。高出力トルクと低速を達成するために、それらは一般にフラット構造で設計されています。モーターアーマチュアコアの長さの外径の比率は非常に小さいです。安定した動作を確保するために、モーターの出力トルクは、ピークストールトルクとも呼ばれる最大ストールトルクを超えてはなりません。ピークストールトルクに対応するアーマチュア電流は、ピークストール電流として知られています。アーマチュア電流がピークストール電流を超えると、モーターは磁気を磁化し、正常に動作するために再磁化を必要とします。トルクと速度の変動を減らすために、ステーターは複数の磁性極で設計されており、アーマチュアにはより多くのスロット、整流子セグメント、および直列導体が装備されています。トルクリップルΔMは、アーマチュアの異なる位置での出力トルクの変動を表します。

DCトルクモーターは、大きな内側のボアフラット構造を採用しています。これは、荷重シャフトにモーターを直接取り付けるのに有利であり、システムの結合剛性を改善します。これにより、システムは迅速に応答し、帯域幅を広げ、安定して動作し、動的なパフォーマンス要件を満たすことができます。

モーター定数KLは、トルクモーターの重要な指標であり、入力ピークストールパワーの平方根に対するピークストールトルクの比を表しています（kgf・cm/w1/2）。 KLは、モーター自体の効率だけでなく、モーターによって消費される電力も考慮します。

DCトルクモーターの全体的な構造は、モジュラーと組み立ての2つのタイプに分割できます。モジュラータイプは、ステーター、アーマチュア、およびブラシホルダーがメインコンポーネントとして構成されており、ユーザーはインストール要件に応じて残りのサポートパーツを選択します。組み立てられたタイプは、従来のモーターに似ており、モーターは単一の独立したユニットを形成します。

DCトルクモーターでブラシと整流器を使用することの欠点を克服するために、1970年代後半にブラシレスDCトルクモーターが開発されました。ブラシレスDCトルクモーターの原理と構造は、ブラシレスDCモーターに似ています。