如何选择直流电动机？

maxon直流电动机是一种高质量的驱动元件，它装有高性能的稀土磁钢，专利的空芯杯转子，体积小、性能高、惯量低。借助于精密的齿轮箱，可获得更宽的速度和转矩范围。高分辨率的模拟和数字编码器为运动控制提供了有利的保障。其已被证明CLL（电容熄弧长寿命）技术有效地延长了电机的寿命。maxon直流电动机结构如图4-6所示。

图4-6 maxon直流电动机结构

1.maxon直流电动机的技术特点

1）无齿槽效应：采用小惯量转子获得高加速性能；电磁干扰小；小电感；换向器多片设计；转矩波动小；可短时过载；结构紧凑、小尺寸；能与多种齿轮箱、编码器、直流测速机配合使用。

2）转速：电动机的最佳工作速度在4000～9000r／min，这是由电动机的尺寸大小所决定的，某些特殊型号可获得20000r／min以上的转速。

3）电动机的物理特性：在电压为常数的情况下，其转速随负载增加而减小。多种绕组选择使用使电动机能匹配多种条件。在低转速条件下，配合使用齿轮箱比直接降低转速更为有利。

4）工作寿命：由于多种因素的影响，很难以一个通用状态来衡量电动机的寿命。电机在良好状态下寿命可达20000h，而在极端条件下仅为100h。通常情况下能达到1000～3000h。

2.如果要获得更大的转矩和相对较低的速度，就需要使用maxon精密齿轮箱

由于齿轮的减速作用，输出速度会减小而输出转矩会变大。为方便使用，在出厂前已将减速箱与所需电机装配成一体。刚性固定于电机轴上的小齿轮作为一级输入齿轮。

行星齿轮减速箱：行星齿轮箱特别适合高转矩传递，可实现180N·m的大转矩传递，减速比4∶1到6285∶1，外径ϕ6～81mm，高性能比、小尺寸，齿轮箱输入输出同轴心。

工作寿命：在最大允许载荷和推荐输入速度范围内，齿轮箱可连续工作1000～3000h。

其他影响因素：转矩过大会加大磨损，齿轮接触处局部温度过高会破坏润滑油的性能，大大超过额定输入速度的输入量会减少寿命以及轴承所承受的径向和轴向载荷。

陶瓷材料：越来越多的用于行星齿轮箱，它能增进关键部件的耐磨性。

温度／润滑：maxon齿轮箱需要润滑以保证寿命。润滑剂只有在推荐的温度范围内才有效。工作温度过高或过低时，则需要使用特种润滑剂。

3.数字增量编码器

编码器输入方波信号给控制系统，通过脉冲计数用来精确计算位置和速度。A、B通道的相位变化可以用来判定旋转方向。通道1提供零位信号，用作精确判断旋转角度的参考点。线驱动器产生的差动信号，可有效去除在信号长距离传输过程中产生的干扰。此外，安装在编码器内部的电子线路能提供更好的信号边沿。

4.选用maxon直流电动机的参数(www.xing528.com)

◆标称功率：20W

◆额定电压24V

◆空载转速9550r／min

◆堵转转矩243mN·m

◆空载电流37mA

◆堵转电流10400mA

◆最大允许转速11000r／min

◆最大连续电流1210mA

◆最大连续转矩26.1mN·m

◆最大输出功率58300mW

◆最大效率85％

◆速度常数407（r／min）／V

◆机械时间常数4ms

◆转子惯量10.3g·cm²

◆电机电感0.24mH

◆电机自带减速箱的减速比100∶1