直流力矩电动机：低转速高转矩的选择

直流力矩电动机相当于普通直流伺服电动机加上齿轮减速器。为了能得到低转速、高转矩，直流力矩电动机一般制成扁平的盘形，电枢的长度和直径之比约为0.2，可直接装在被驱动的轴上而无外壳，省去齿轮、轴承及联轴器。直流力矩电动机的结构如图5-22所示，定子为一用软磁材料制成的有槽圆环，槽中嵌入永久磁钢。转子铁芯和绕组与普通直流电机的类似，换向器则用铜板制成槽楔形状，和绕组一起用环氧树脂浇铸在槽内成一整体，槽楔一端接电枢导线，另一端做换向片用。环形刷架装在定子上，电刷装在刷架上，电刷位置可按要求进行调节。

直流力矩电动机与负载直接耦合，无须齿轮减速，消除了齿隙，缩短了传动链，提高传动精度，具有高耦合刚度机械共振频率以及较高的转矩惯量比。

直流力矩电动机还具有快速的响应特性，因其电枢铁芯高度饱和，电感较小，因此电磁时间常数很小，为一至数毫秒以内。另外，机械特性较硬，总的机电时间常数也只有十几毫秒至几十毫秒。

这种电动机不仅能在低速下稳定运行，可达每分钟几转至几十转，而且转矩的波动只有约5％（其他电机约为20％）；还可在长期的堵转状态下运行，产生足够大的转矩而不受损坏，连续堵转转矩就是指在长期堵转时，稳定温升不超过允许值时所能输出的最大堵转转矩。此外，直流力矩电动机的机械特性和调节特性的线性度也好，所以适用于位置伺服系统和速度伺服系统中作为执行元件，如雷达天线、人造卫星天线、潜艇定向仪及天文望远镜等的传动上。(www.xing528.com)

图5-22　直流力矩电动机的结构示意图

1－定子；2－转子；3－导电槽楔；4－绕组；5－转子铁芯；6－刷架环；7－电刷

为了克服直流力矩电动机采用电刷、换向器带来的弊病，20世纪70年代末无刷直流力矩电动机得以发展，其原理、结构与无刷直流电动机相同。