如今的机器设计师在评估一个新项目时必须比以往评估更多的因素。同样，集成商和改造工程师不仅由于采用了新技术，而且由于关注的关键领域（例如，降低了能耗，缩短了组装时间，减少了供应商并减少了占地面积）而扩大了选择范围。精密电机轴

在运动控制领域，历史相对较短的一种电动机取得了重大进步，因此有必要重新审视其在许多应用领域中的潜力。这些应用范围从机床转台到各种包装，印刷，加工，挤出，造纸，塑料薄膜和材料处理机械，任何方向都必须以非常高的精度反转，没有反向间隙（滞后）和保持运动控制，与常规电动机和变速箱的必要去耦形成对比。

输入经常被忽略的永磁同步转矩电动机。

转矩电机是为旋转轴构建的直接驱动器，在这些旋转轴上，需要以相对较低的速度实现高转矩和高精度。这些电机类型的安装时间，维护要求，零件数量和空间允许都大大减少，因此它们通常是齿轮减速电机的可行替代品。

当今存在两种流行的扭矩电动机。它们是完整的转矩电机，仅需要直接法兰安装到机器上，转子就可以连接到机器轴上；内置转矩电机，其中定子和转子作为单独的组件提供，可以直接集成到电机中。机械力学。

在挤出机主驱动器，注塑机上的进料头，造纸机，拉丝设备，纺织机幅材拉伸和包装设备上的络筒机/横切机上经常使用完整的扭矩电机。

内置扭矩电机通常用于机床转台，旋转轴，动态刀具转塔和车削主轴，以及印刷机滚筒，流延膜和箔拉伸机中的冷却辊，金属成形压力机中的分度台和所有其他类型高动态，高精度路径和速度控制应用程序。

两种类型的扭矩电动机均具有空心轴，该空心轴允许将介质或机械组件引导通过转子腔。

转矩电动机是多对极同步电动机，其操作类似于旋转同步伺服电动机。转子装有永磁体，而定子装有电动机绕组。极对数多导致设计在低速时产生高的zui大扭矩。过去，由于涡流损耗随极对数和电动机的运行速度而增加，因此认为转矩电动机仅适用于相对较低的速度。新的水冷设计已经逆转了这一原理，从而实现了高功率密度。当今的扭矩电机可以适应1000 rpm或更高的速度。

由于采用了较高的极对设计，并且消除了许多会产生间隙，热量，摩擦和噪声的机械动力传输组件，因此扭矩电机为设计人员提供了以下好处：

扭矩密度高，占地面积小；

由于直接进行负载控制，因此具有出色的旋转精度和可重复性；

由于省去了齿轮箱和皮带传动装置，节省了机器空间；

低维护，直接导致传动系统中的机械零件减少；和，

高能源效率，因为消除了传动系统中的机械损耗。

虽然成本比齿轮电动机高，但目前估计转矩电动机仅给设计者带来了三到四年的节能回报，而这不包括在安装和维护方面立即提高的性能和前期的成本节省。通过使用这些电动机，还可以明显减少供应商并降低库存优势。

例如，在典型的多层吹膜生产线上，使用扭矩电机可以将挤出段的占地面积减少一半，并且消耗的生产空间相应减少，从而导致每平方英尺生产率的提高。

长期以来，人们还一直认为扭矩电机容易受到化学物质和其他周围环境的污染，但是已经对新设计进行了调整，使其能够承受腐蚀性环境，例如造纸厂的干燥通风橱，并且经过水冷，在许多无热的恶劣环境下都能令人满意地工作损害。外壳的防护等级高达IP54，过载能力高达额定扭矩的2.5倍。

扭矩电机将机械效率损失降至jue对zui低，因为它们消除了传动系统中的机械传动。与齿轮马达解决方案相比，效率增益通常在10％的范围内，而在注塑机等应用中更换液压马达时，效率增益接近70％。此外，由于直接和恒定地控制转矩电动机上的负载轴，而不会产生反冲或解耦，因此可实现明显更高的运动精度，这在齿轮传动或皮带驱动的解决方案中是不可能的。

例如，在拉伸膜的生产中，在骤冷辊，牵拉辊，拉伸辊和复卷机上应用转矩马达导致了生产质量的显着提高。直接驱动辊的更jing确的速度控制可在从一种薄膜产品转换为另一种薄膜产品的过程中加快启动速度，因为纤网中出现裂缝的可能性已降至zui低。此外，更高的控制精度可以生产出厚度相差10倍的薄膜。同样，使用扭矩电机实现的刚性传动系统配置可在循环应用中实现更快的上升和下降速度，从而缩短周期，并在同一时间段内增加产品产量。在周期时间非常短的许多应用中，例如分度台或注塑机，从传统驱动器到直接驱动解决方案的转换通常使产量增加25％到30％。这些结果表明，如今更少的组件数量意味着更低的产品生命周期成本，以及更低的潜在故障率。

当今扭矩电机的其他功能使它们对机械设计人员更具吸引力，其中包括：

jue对值或增量编码器或解析器，用于增强

运动控制

电子铭牌可加快调试速度

水平或垂直安装选项

轴向推力应用的轴承选件

除了用于zui佳温度监控的标准KTY热敏电阻外，每相PTC电阻

机电一体化的新兴科学对于集成过程中的直接驱动（例如扭矩和线性电动机）也至关重要，因为电机控制协议对于监控和执行机电运动至关重要。对三个学科（机械，电气和电子工程）的敏锐了解是确定适合负载的合适单位的基础。机电一体化为机械制造商解决了这些问题，例如正确的编码器位置，反作用力与动态力的计算以及如何zui佳地将高动态直接驱动机械地集成到机械中。

此外，通过各种先进的计算机仿真技术，可以在制造di一台机器之前验证机电性能并完成设计故障排除。即使在现场，在改造或翻新之前和之后，当前可用的机电一体化服务也可用于确定产品应用，全面性能分析并控制兼容性。虽然通过机电一体化分析可以认为新电动机或驱动器的性能令人满意，但是可能发现缺少其他机械，电气或电子组件。正是这种全面，集成的方法使机电一体化迅速在机器开发和利用的总体方案中占据一席之地。

总而言之，在当今每种类型的机器设计都强调成本控制，能源效率和更高的生产率的情况下，必须探索所有可行的选择。在许多机器上设计传动系统时，本文所述的扭矩电动机的优势将对整个项目的成果产生积极的影响。扭矩电机可以在设计，改造和重建应用中提供极大的灵活性，此外，它们还具有扩展的功能，可以游说在更多类型的机器上实施。