力矩馬達

力矩馬達也叫力矩電機，它是一種扁平型多極永磁直流電動機。其電樞有較多的槽數、換向片數和串聯導體數，以降低轉矩脈動和轉速脈動。

基本介紹

• 中文名：力矩馬達
• 又稱：力矩電機
• 本質：扁平型多極永磁直流電動機
• 分類：直流力矩電動機和交流力矩電動機

簡介

力矩電動機是一種極數較多的特殊電動機，可以在電動機低速甚至堵轉（即轉子無法轉動）時仍能持續運轉，不會造成電動機的損壞。而在這種工作模式下，電動機可以提供穩定的力矩給負載（故名為力矩電動機）。力矩電動機也可以提供和運轉方向相反的力矩（剎車力矩）。

結構

力矩電動機可以視為是經過力矩最佳化後的電動機。力矩電動機和一般電動機的差異是允許很高的轉矩，其散熱性能也很好，因此在電動機堵轉，大電流輸出的條件下也可以正常工作。

力矩電動機一般會用直流無刷電動機來設計，但有時也會用切換磁阻電動機、感應電動機。因為力矩電動機沒有概念上的標準，因此有時會稱為低速電動機或是高轉矩電動機。

力矩電動機結構為甜甜圈形，分為轉子在外圈，定子在內圈的外轉子電動機，以及定子在外圈，轉子在內圈的內轉子電動機。因為相同尺寸下，外轉子可以產生較大的力矩，因此外轉子電動機比較常用。

有些力矩電動機只能在特定角度範圍內工作，無法旋轉一圈，這種力矩電動機稱為限制角度力矩電動機（limited angle torque motor）或搖擺電動機（swing motor）。也有線性電動機考慮將類似力矩電動機的特性引入線性電動機中。

套用

力矩電動機常見的套用是在磁帶機的供帶及收帶電動機。在這類套用中，電動機需要的電壓不高，但這類電動機的特性會使磁帶上有相對穩定的張力，不受讀寫頭是否有接近磁帶的影響。若提供較高的電壓，其轉矩也比較大，力矩電動機可以在沒有齒輪及離合器的情形下進行快速的前進或倒帶。在電力遊戲的領域中，力矩電動機常用來驅動動力回授的方向盤。

另一個常見的套用是用在內燃機的節流閥中，連線電子調速器。此套用中，電動機會連線一個返回彈簧，配合調速器的輸出調整節流閥。調速器依點火系統磁性檢出元件產生的脈波來監控速度，依速度來微幅調整給電動機的電流，若引擎比理想速度要慢，電流會增加，電動機會產生力矩，抵抗返回彈簧的施力，打開節流閥。若引擎運轉太快，調速器會減少給電動機的電流，返回彈簧施力，關閉節流閥。

在一些無法配合減速機構的場合，也可以用力矩電動機做為直接驅動機構的致動器，例如運動控制系統或是伺服系統。

分類

力矩電動機有直流力矩電動機和交流力矩電動機兩種。

直流力矩電動機的自感電抗很小，所以回響性很好；其輸出力矩與輸入電流成正比，與轉子的速度和位置無關；它可以在接近堵轉狀態下直接和負載連線低速運行而不用齒輪減速，所以在負載的軸上能產生很高的力矩對慣性比，並能消除由於使用減速齒輪而產生的系統誤差。

交流力矩電動機又可以分為同步和異步兩種，目前常用的是鼠籠型異步力矩電動機，它具有低轉速和大力矩的特點。一般地，在紡織工業中經常使用交流力矩電動機，其工作原理和結構和單相異步電動機的相同，但是由於鼠籠型轉子的電阻較大，所以其機械特性較軟。