微型减速电机的发展动向及用途

2021-11-29 18

     1. 实现机电一体化
  在微型减速电机机器中,不仅需要可传递动力的微型传动装置—微型行星齿轮[行星齿轮:行星齿轮]减速器,而且还需要能自带动力驱动装置的微型行星齿轮减速器。换言之,微型机器更需要由微电动机与微型行星齿轮减速机组合成紧凑的齿轮[齿轮:齿轮]传动装置,使它具备驱动和减速传动两种功能。因此对于具备上述功能的机电一体化的齿轮传动装置,其特征是:这种微型行星减速器的输入轴与输出轴具有同轴性,而电动机轴应与其负荷紧凑地连接在一起。在结构上可以将电动机的轴与行星齿轮减速机的输入相连接,即电动机的轴与太阳轮a的齿轮轴位于同一个主轴线上,且相互连接起来。而行星齿轮减速器的输出轴(与内齿轮e连接为一体的)为该组合体的输出轴,由此构成为电动机和行星齿轮减速器组合成一体的内装式齿轮传动装置。也可以这样说,电动机与行星齿轮减速器两者合一而成为一种低速电动机,它的输出轴就可以直接与工作机相连接。现今关键的问题在于:为了使这种带有电动机的微型行星齿轮减速器能够达到实用化的程度,则需要有与微型星减速器外形尺寸大小差不多的、具有优良性能的、实用性的微型电动机。  


 
      2. 齿轮的润滑
  在齿轮传动装置中的齿轮润滑问题是发展微型行星齿轮传动的一个极重要的问题。许多从事摩擦学研究的学者正在致力于更好地解决这个问题。而对于微型行星齿轮传动的润滑问题就显得更加重要。据有关文献阐明,在一般传递动力的齿轮减速器中,齿轮减速器的主轴直径越小,则其运转的摩擦扭矩在全部功率损失中所占的比例就越大。可是,在微型机器中,要精确地测定非常小的摩擦扭矩却不是一件容易办到的事。但微型行星齿轮减速器的摩擦扭矩在其全部功率损失中所占的比例可以推算出来,是会有所增大的。目前,人们特别关注于微型摩擦学领域中的研究工作,期待着在不久的将来它能有效地解决微型行星齿轮减速器的润滑问题,为使该微型行星齿轮减速器走向实用化起着巨大的推动作用。
       微型减速电机的体积、容量较小,输出功率一般在数百瓦以下的电机和用途、性能及环境条件要求特殊的电机。全称微型特种电机,简称微电机。常用于控制系统中,实现机电信号或能量的检测、解算、放大、执行或转换等功能,或用于传动机械负载,也可作为设备的交、直流电源。
       微特电机门类繁多,大体可分为直流电动机、交流电动机、自态角电机、步进电动机、旋转变压器、轴角编码器、交直流两用电动机、测速发电机、感应同步器、直线电机、压电电动机、电机机组、其他特种电机等13大类。
       微特电机在结构上大体可分为3类 :①电磁式。基本组成与普通电机相似,包括定子、转子、电枢绕组、电刷等部件,但结构格外紧凑。②组合式。常见的有两种:上述各种微电机的组合;微电机与电子线路的组合。例如直流电动机与传感器的组合,X方向与Y方向直线电动机的组合等。③非电磁式。外形结构与电磁式一样,如旋转类产品作成圆柱形,直线类产品作成方形,但内部结构因其工作原理不同而差别很大。
      各类微特电机的性能差别很大,其性能参数难以统一阐明。一般说来,用于驱动机械的侧重于运行及起动时的力能指标;作电源用的要考虑输出功率、波形和稳定性;控制用微电机则偏重于静态和动态的特性参数。前两类电机的特性参数与普通电机相似。唯控制用微电机有其独特的特性参数。①工作特性。常用输出量与输入量,或一个输出量与另一个输出量之间的关系来表示。从控制要求来说,静态特性曲线应连续、光滑,没有突变;动态特性常用频率曲线或响应曲线来表示。频率曲线应平稳,无突跳振荡点;响应曲线应快速收敛。②灵敏度。对应于单位输入信号的输出量的大小。一般常用比力矩、比电动势、放大系数等表示。③精度。一定输入条件下,输出信号的实际值与理论值的差值代表微电机的精度,常用误差大小表示。④阻抗或电阻。在系统中,微电机的输入、输出阻抗应分别与相应电路匹配,保证系统的运行性能及精度。⑤可靠性。不仅是控制用微电机的特殊要求,驱动微电机和电源微电机也有此要求。常用使用寿命、失效率、可靠度和平均无故障时间等参数表征微电机的运行可靠性。


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