Basisstructuur en werkingsprincipe van DC-koppelmotor

DC-koppelmotoren worden veel gebruikt in industrieën zoals mechanische productie, textiel, papierproductie, rubber, kunststoffen, metaaldraad en kabelproductie.

Een DC-koppelmotor is een speciale vorm van DC-servomotor, die meestal gebruik maakt van permanente magneetbekrachtiging. De basisvereisten zijn vergelijkbaar met die van DC-servomotoren. Om een ​​hoog uitgangskoppel en een laag toerental te bereiken, zijn ze over het algemeen ontworpen met een platte structuur. De verhouding tussen de lengte van de motorankerkern en de buitendiameter ervan is zeer klein. Om een ​​stabiele werking te garanderen, mag het uitgangskoppel van de motor het maximale blokkeerkoppel, ook wel piekkoppel genoemd, niet overschrijden. De ankerstroom die overeenkomt met het maximale blokkeerkoppel staat bekend als piekblokkeerstroom. Als de ankerstroom de piekstroom overschrijdt, zal de motor demagnetiseren en is hermagnetisatie nodig om normaal te kunnen werken. Om koppel- en snelheidsschommelingen te verminderen, is de stator ontworpen met meerdere paren magnetische polen en is het anker uitgerust met een groter aantal sleuven, commutatorsegmenten en seriegeleiders. Koppelrimpel ΔM vertegenwoordigt de variatie in uitgangskoppel op verschillende posities van het anker.

DC-koppelmotoren hebben een platte structuur met grote binnenboring, wat voordelig is voor het rechtstreeks monteren van de motor op de lastas, waardoor de koppelingsstijfheid van het systeem wordt verbeterd. Hierdoor kan het systeem snel reageren, de bandbreedte vergroten, stabiel werken en voldoen aan dynamische prestatie-eisen.

De motorconstante KL is een belangrijke indicator van een koppelmotor en geeft de verhouding weer van het piekkoppel tot de wortel van het ingangspiekblokkeervermogen (kgf·cm/W1/2). KL weerspiegelt niet alleen de efficiëntie van de motor zelf, maar houdt ook rekening met het door de motor verbruikte vermogen.

De algemene structuur van een DC-koppelmotor kan in twee typen worden verdeeld: modulair en geassembleerd. Het modulaire type bestaat uit de stator, het anker en de borstelhouder als de belangrijkste componenten, waarbij de gebruiker de overige ondersteunende onderdelen selecteert op basis van de installatievereisten. Het geassembleerde type is vergelijkbaar met een conventionele motor, waarbij de motor een enkele onafhankelijke eenheid vormt.

Om de nadelen van het gebruik van borstels en commutatoren in gelijkstroomkoppelmotoren te ondervangen, werden eind jaren zeventig borstelloze gelijkstroomkoppelmotoren ontwikkeld. Het principe en de structuur van borstelloze DC-koppelmotoren zijn vergelijkbaar met borstelloze DC-motoren.