前言
公司位于德国图林根州苏尔市，拥有约160名员工，致力于开发高精密的工业用旋转和直线直接驱动系统。
多年来，我们开发出了不同系列的，持续优化产品的物理性能和经济性。除了对和布置进行复杂的机械和热仿真外，我们进一步开发的优化工具还扩展到磁场、冷却回路的设计以及磁铁仿真。我们的每一个系列都具有特定的出色性能组合，例如高扭矩密度、极高的转速、出色的同步运行和低功率损耗的优化设计，使我们几乎能够覆盖所有的直接驱动应用。
不过，如果在我们广泛的产品中找不到合适的电机，我们也会开发高端定位和驱动系统，以满足客户的特定需求。与市场上的任何其他公司不同，能够根据您的规格确定最佳电机拓扑结构，并开发出符合极高标准的驱动系统。由于力矩电机和相关轴承布置之间的密切关系，您将从我们在滚动轴承布置方面的专业知识中获益匪浅。尤其出于此原因，我们还为我们的力矩电机提供滚动轴承布置，以适应不同的机器类型。
本“力矩电机”目录详细介绍了我们的旋转式直接驱动产品系列、其特性以及可能的应用。特别是在、、、、、、、、生产和测量设备领域，Schaeffler的直接驱动系统深受客户信赖。
技术原理
解释
I A 电机电流
I kg · m² 转动惯量
Ic eff A 有效额定电流，未冷却
Ic red A 降低的额定电流
Icw eff A 有效额定电流，已冷却
Ip eff A 有效峰值电流
Ipl eff A 有效峰值电流，线性范围
Iu eff A 有效极限电流
km Nm/√W 电机常数
kT Nm/A 力矩常数
n min⁻¹ 转速
nlc min⁻¹ Ic eff 和 UDCL 下的极限转速
nlp min⁻¹ Ip eff 和 UDCL 下的极限转速
nlw min⁻¹ 拐点转速
nlwS1 min⁻¹ 额定转速 (S1)，已冷却
nmax min⁻¹ 最大转速
Pl W 功率损耗
R Ω 欧姆电阻
t s 时间
T Nm 扭矩
tb s 暂停时间
Tc Nm 额定扭矩，未冷却
Tcw Nm 额定扭矩，已冷却
Teff Nm 有效扭矩
TF Nm 轴承摩擦力矩
tm s 移动时间
Tmax Nm 最大扭矩
Tp Nm 峰值扭矩
Tpl Nm 峰值扭矩，线性范围
Tsw Nm 保持扭矩，已冷却
Tu Nm 极限扭矩
TW Nm 加工扭矩
TZ Nm 重力（附加扭矩）
UDCL V 直流母线电压
α rad/s² 角加速度
αmax rad/s² 最大角加速度
αS1 rad/s² S1 操作中的角加速度
ϑ °C 温度
ϑf °C 当前供应温度
ϑmax °C 最大允许绕组温度
ϑn °C 额定响应温度
ϑnf ° C 额定温度
φ ° 移动角度
ω rad/s 角速度
ωmax rad/s 最大角速度
力矩电机的优势 性能
运动轮廓无变形
传动系中不存在因或元件而产生的弹性、游隙、摩擦或滞后。
多极电机
多极设计可产生极高的扭矩。可以使用扭矩的转速范围为0至额定转速。
薄壁环形次级部件
薄壁环形次级部件，具有较大的中空内径，可降低电机惯性并产生较高的加速率。
直接位置测量
直接位置测量和刚性机械结构可实现高精度动态定位操作。
控制器兼容性
来自Schaeffler Industrial Drives的力矩电机可与所有标准控制器配合使用。
运行费用
无附加活动部件
降低了驱动总成的装配、调整和维护要求。
传动系磨损最小
即使在非常高的交替负载下，传动系也极其耐用。减少机器停机时间。
可用性高
除了延长使用寿命和减少磨损外，力矩电机的鲁棒性设计还提高了整个机器的可用性。
能效
最大限度降低热量，在转换器和热交换器中实现节能。
设计
空心轴
大直径空心轴可容纳其他组件，如轴、旋转分配器和介质线路。轴承水平度、力的产生以及有效的工作区域都可能彼此紧密相关。
初级部件（定子）的安装
由于空间要求较小，定子环可以轻松集成到机器结构中。
截面高度低
拥有较大的自由内径，从而可以实现高扭矩的高紧凑型轴向短结构。
组件数量少
高度工程化的设计使电机组件更容易整合到机器总成中。零件数量少，设计坚固，这降低了故障率，增加了平均故障间隔时间。
力矩电机的特性
力矩电机由一个初级部件（定子）和一个次级部件（转子）组成。定子包含一个有源线圈系统。转子包含一个永磁铁系统。在同心布置中，转子可以是内环（内部转子电机）或外环（外部转子电机）。如果定子通电，电磁力会在转子上产生扭矩。
为了操作电机，需要一个合适的轴承部件来维持定子和转子之间的气隙，此外还需要一个角度测量系统来检测转子的位置。电机系列是根据要求设计的，在定子和转子的设计方面因物理和结构布置而有所不同。
力矩电机分为有槽、无槽和无铁心设计。它们还可进一步区分，例如，根据转子在内部和外部运行电机中的位置和结构，或者根据磁铁系统，比如表面磁铁和埋置磁铁（磁铁位于薄板金属袋中）。电机可在较宽的速度范围内产生一致的高扭矩。扭矩由定子和转子之间的主动气隙面和结构决定。设计师必须根据性能要求选择电机总成。与传统电动机不同，力矩电机是根据所需扭矩而非根据性能进行分类的。
效率标准
力矩电机的功率损耗是根据绕组和尺寸输入在性能数据中的→31|2.2。虽然力矩电机在静止时会产生高扭矩，但它们不会输送任何机械动力。因此，没有理由说明效率。
但是，电机常数km可用于效率比较。电机常数km定义了扭矩与产生的功率损耗或温度升高之间的关系。此外，电机常数km在静止状态、低速和室温下对于线性动态范围非常精确。
当电机温度升高时，其效率会因绕组阻值的增加而降低。随着速度的增加，以频率相关的磁芯损耗和涡流损耗形式出现的铁损会加到铜损中。虽然这些损耗不包括在电机常数km中，但它们在极限速度范围内是相关的，因此应该遵守。电机常数km仅与扭矩/电流特征曲线的线性范围相关→10|1.4.4。
电机常数km取决于欧姆电阻，因此取决于电机绕组温度。性能数据中说明了+20 °C的电机常数km。特征曲线将电机常数显示为温度的函数。
热行为
温度升高会增加绕组电阻，从而降低电机常数km。在+130 °C 时，电机常数 km降
至正常值的0.85倍。在恒定电流或扭矩下，与冷电机相比，温度已升高的电机会产生更高的功率损耗。这种功率损耗会导致电机温度更高。
绕组设计和依赖性
每款力矩电机可实现的转速主要取决于直流母线电压和绕组设计，以及系列和尺寸。随着速度的增加，电机内的压降会增加电压需求。在RIB性能数据中指定的拐点转速处，电压需求与带磁场定向控制的伺服转换器的直流母线电压相对应，此后速度会迅速下降。直流母线电压越高，与绕组 kû相关联的电压常数越小，可达到的极限速度就越高。由于电压常数和扭矩常数之间存在相关性，因此电机的功率需求会增加，而且在相同扭矩下转速需求更高。在RIB电机性能数据UDCL中，对于每个电机尺寸，在固定直流母线电压UDCL下针对不同的极限转速和动态要求预定义了一个或多个标准绕组→31|2.2。在较低的直流母线电压下，极限转速以几乎成比例的速率降低。不同工作点处的扭矩由扭矩/电流特征曲线导出。扭矩/转速特征曲线显示了不同工作点处扭矩和转速之间的关系。特征曲线可从Schaeffler Industrial Drives的应用工程师和商业职能部门处以数据表的形式获得。
扭矩/转速特征曲线
扭矩/转速特征曲线显示了在无弱磁控制的情况下、在恒定直流母线电压下，绕组特定的转速限值与扭矩的函数关系。特征曲线不用于说明电机的占空比和相关联的热行为。特征曲线仅代表电机在绕组温度为+20 °C 时可以接近的范围。
扭矩超过Tcw时的工作点会受到时间的限制，以免定子过热。使用Tu时，如果转子的启动温度过高，可能会发生退磁。
使用Tu时，如果转子的启动温度过高，可能会发生退磁。
lc eff和Tc处的极限转速 nlc 对于了解特征曲线非常重要，但由于其相关性较小，在性能数据中并未予以说明。
有关相应转速限值和相应扭矩工作条件的更多信息，请参见→66|。
绕组特定的转速限值与直流母线电压大致成比例。nlwS1 也可以对应于 nlw 的值，具体取决于电机尺寸和绕组设计。
扭矩/电流特征曲线
在0 A和线性极限电流Ipl eff 之间，力矩电机在电机电流和产生的扭矩之间表现出线性关系。线性极限扭矩Tpl是Ipl eff的相关扭矩限值。在此范围内，电机常数km可用于计算功率损耗。力矩常数kT表示特征曲线的斜率。在此范围内，力矩常数kT可用于根据电流计算扭矩，反之亦然。
线性极限电流Ipl eff的大小与热无关，可高于或低于冷却额定电流Icw eff，具体取决于系列和绕组。
线性极限电流Ipl eff 和相关的线性极限扭矩Tpl对于了解特征曲线非常重要，但由于其相关性较小，因此在性能数据中并未予以说明。
大电流的扭矩/电流特征曲线的非线性是由电机磁路饱和引起的。在性能数据和下图所示的特征曲线中，扭矩/电流点(Tp, Ip eff)和(Tu, Iu eff)描述了曲线特征范围。该特征范围具有可变的、比电机常数kT低得多的斜率。
电机可短暂运行（仅几秒钟），直到到达操作点(Tp, Ieff)。这是加速过程的最大操作点。由于永磁铁有退磁的危险，因此不得超过极限点(Tu, Iu eff)。
监测电路I和II
直接驱动系统经常在其热性能限值下运行。此外，在运行过程中可能会发生不可预见的过载，导致产生超过允许额定电流的额外电流负载。为了应对临时过电流情况，电力电子设备应配备过载保护功能或l2t电机保护型号，以控制电机电流。电机电流的均方根值I2t不得超过此处允许的电机额定电流。这种间接温度监测方法非常快速可靠。调试电机时，用户必须确保I2t监测功能始终打开。
来自的电机必须通过电机温度监测来进行保护。标准版本的监测电路I包含3个PTC传感器，这些传感器串联在3相绕组上。监测电路II还在电机中的一个相上包括Pt1000传感器。此传感器启用预警阈值。
PTC和Pt1000传感器与电机基本隔离。PTC传感器不适合直接连接至符合DIN EN 50178标准的PELV电路或SELV电路。
监测电路I
PTC是一个热敏电阻。安装时，PTC的热时间常数小于5s。与Pt1000相反，当超过额定响应温度ϑn时，PTC的电阻会急剧上升，从而使电阻增加至冷值的倍数。使用三联PTC（3个串联PTC传感器）时，如果只有一个传感器超过响应温度ϑn，电阻的增加也会导致总电阻的显著变化。使用3个PTC传感器可确保即使在非对称相位负载（例如静止状态）下，仍可通过标准电机保护跳闸装置安全地关闭电机。电机保护跳闸装置通常在1.5kΩ和3.5kΩ之间触发，使控制器停止运行。
PTC传感器可检测到每个绕组的温度过高情形，偏差可达几度。如果PTC电路中的电阻过低，跳闸装置也会做出反应，这可能表明监测电路中存在缺陷。跳闸装置还可确保控制器与电机中PTC传感器之间的安全电流隔离。电机保护跳闸装置不包括在供货范围内。PTC传感器不适用于温度测量。监测电路II应用于此目的。
必须使用连接到伺服转换器的切断装置分析用于保护电机免受过高温度影响的PTC传感器。
监测电路II
Pt1000铂测量电阻器是一种温度传感器，利用温度对铂电阻的影响进行测量。传感器特性在EN 60751中已标准化，并且涵盖−200 °C至+850 °C的温度范围。电机中使用的传感器类型适用于−55 °C至+190 °C的范围。这使得温度传感器在电机允许的工作温度范围内始终能够执行可靠和精确的测量。允许的工作温度范围为+10 °C至+110 °C（常见值）。该温度传感器根据电机类型可进行延迟测量。
控制器中设置了预警阈值和关闭限值，以防止电机过热。预警阈值的作用是防止电机保护跳闸装置立即关闭电机。
当电机静止时，恒定电流会流经绕组。恒定电流的大小由相应的极位置决定。由于相应的极位置对恒定电流有影响，电机未均匀加热，这可能导致未受监测的绕组过热。Pt1000传感器只能监测一个相位。因此，对于在静止状态下经常接近负载限值的应用，建议使用和分析3个Pt1000传感器，以确保监测所有相位。
标准电缆连接
来自的电机上的标准电缆连接配有轴向螺纹连接。在性能数据的图纸中指定了至冷却连接的相关位置u31|2.2。电机输出的电缆长度为1m，或根据客户需求进行量身定制。电源连接电缆的横截面取决于电机的额定电流，并且可以在下表中找到。作为标准配置，尺寸基于Plw（冷却）下的额定电流Icw eff。
提供横截面从4G0.75mm² 起的电机电缆。传感器电缆可通过PTC和Pt1000传感器进行温度监测。标准型号的电缆末端为开放式且带套圈。可以使用轴向、径向和切向电缆插座u29|2。订购时应明确指定每种情况下所需的电缆插座。对于70A以上的电机电流，电缆插座应与具体应用相匹配。
电缆属性：
• 屏蔽
• 得益于聚氨酯外表面，具有耐油和耐冷却液性能
• 阻燃
• 适用于拖链使用
电机的正旋转方向
在所有中，电气上的正旋转方向与顺时针旋转磁场相对应，即以U、V、W的序列感应相电压。当转子移动时，来自Schaeffler Industrial Drives的电机具有此正旋转方向：
• 从上方查看电缆插座的侧面时为逆时针
• 从电缆插座下方查看背离的侧面时为顺时针。
电缆插座位于顶部时的旋转方向
换向
同步电机在可能的情况下应可以换向操作。来自Schaeffler Industrial Drives的电机未标配霍尔传感器。Schaeffler建议采用基于测量系统的换向，因为现代伺服转换器和控制器支持这种技术。
隔离强度和过压现象
来自Schaeffler Industrial Drives的电机是根据低电压指令2014/35/EU（在特定电压限值内使用的电气操作设备）的要求开发、设计和制造的。它们还符合指令2014/30/EU（电磁兼容性），并且在PDS（电力驱动系统）中应按照DIN EN 61800-5-1的要求进行授权操作。
所有电机在派送前都应检查隔离系统的介电强度。电机的隔离系统设计符合过压类别III 要求，并经过优化以最大限度延长使用寿命。现代测试方法，比如测量局部放电初始电压，可在很长一段时间内确保电机的使用寿命和性能。
安装后，电机将成为 PDS（电力驱动系统）的一部分，该系统由电机、电机电缆和转换器组件（如供电模块、再生模块、驱动控制器、滤波器）组成。系统内可能会发生不良和不可预见的效应。控制器制造商通常会提供建议和项目规划信息，用户应遵守这些信息。否则可能会导致电机或转换器中的隔离系统过早发生故障。
无论转换器是什么，用户都可以采取以下初步措施来确保安全操作：
• 较短的电缆长度和大面积的电缆屏蔽覆盖范围
这有助于避免电机电缆上的高频反射导致电压过度升高。如果在电机和转换器之间使用长度约为10m或更长的连接电缆，则发生这种效应的可能性会增加。
Schaeffler Industrial Drives建议在调试机器时使用合适的高压技术测量电机连接端子处的电压。
• 选择合适的电机
力矩电机的选择应基于转换器的直流母线电压。在大多数情况下，直流母线电压为600V。较低的直流母线电压可降低动态响应和最大速度。直流母线电压为
720V及以上时，需要使用增强隔离系统。如有此类情况，请联系我们。电感大于50mH（相间测量）的电机只能在经过转换器制造商和Schaeffler IndustrialDrives 单独检查之后使用，否则电压峰值可能会导致 PDS（电力驱动系统）中发生共振并损坏隔离系统。
用户必须遵守制造商为转换器提供的说明。在下列情况下需要特别注意：
• 在电机到转换器的再生反馈过程中发生过压保护，例如在磁场削弱操作中发生干扰时。在这里，可使用反电动势常数计算产生的电压，随后将其与最大允许电压进行比较，然后可根据需要安装过压保护或限压模块（VPM，电压保护模块）。
• 过去曾遇到隔离损坏增加的问题或已采取应对措施的应用。
如果有上述情况，请在咨询时说明或在调试过程中现场测量瞬态过冲。在直流母线电压为600V至720V时，瞬态过冲不应超过1370V。
功率损耗和热量损耗
电机常数km描述了功率损耗。除了功率损耗外，在换极频率为100Hz及以上时，在转子和定子中会出现铁损，并且在转子中会出现磁损。铁损和磁损会导致电机温度升高。铁损不会随换极频率呈线性增长，而是取决于磁场削弱角度和电流密度。
在较低的换极频率下，电机常数km较高的电机比电机常数km较低的电机产生更少的功率损耗。
电机总成将电机操作过程中产生的功率损耗传输到机器。整个系统的设计可系统性地影响和控制这种热量分布。使用液体冷却时，电机的额定扭矩比非冷却运行时高，可达300%。机器结构中电机的配置由安装空间、精度要求和冷却要求确定。
生产机器具有高容量或极高的动态特性，因此会承受相当大的轴承负载，冷却是这些机器中的首选解决方案。如果电机和机器完全热耦合，Schaeffler Industrial Drives还建议对相邻结构进行回火处理。除了其他方面外，这有助于防止在精密机器中出现机器构造热变形。实际冷却过程被称为主冷却或电力冷却。
电机使用的液体冷却方法是套管冷却系统，用户可将其连接到冷却装置的冷却回路。提供冷却套管作为电机的可选部件。客户还可以将冷却套管集成到其机器中。
冷却介质经散热片中的开口，在不同的层次从入口流向出口。入口和出口可按任意次序分配给两个连接。流量区域通过O形圈对外部进行密封。
水作为冷却液需要使用添加剂，以防止冷却回路中出现腐蚀和生物沉积物。
额定数据对供应温度和冷却介质的影响
为冷却操作指定的额定电流Icw eff涉及到冷却水的额定温度ϑnf，并且已显示在性能数据中u31|2.2。较高的供应温度ϑf会导致冷却能力降低，从而也会降低额定电流。降低的额定电流Ic red由以下二次关系计算得出：
使用客户特定的冷却介质会导致以热量的形式损耗的耗散功率发生变化，从而导致可以持续获得的冷却额定扭矩发生变化。Schaeffler Industrial Drives工程师将根据要求和材料特性规格确定所使用的冷却介质的影响。
在一根轴上并联操作多个电机
在某些应用中，建议同时使用两个或多个同步电机驱动轴。此类应用包括五轴加工中心的枢轴系统、叉式铣头或滚齿机的机床主轴。相同设计的电机可以并联连接，并在公共转换器上运行。
电机的布置
对定子的并联串联布置和反并联布置（即镜像双面布置）进行了区分。
转子对齐
在并联操作中，转子必须在相同的角度位置对齐，无论布置如何。相应的转子标记用于此目的。
定子对齐
目的是在相同的角度位置对齐每个相位的线圈。使用零轴对齐定子。零轴通常位于电缆夹中的孔之间。
串联布置
电缆插座指向同一纵向方向。
定子的零轴也与电缆插座对齐。如果是同轴对齐电缆插座，螺栓圆应匹配，相位连接应使用相同的名称组合在一起。
双面布置
电缆插座指向相反的纵向方向。
在镜像双面布置中，零轴也必须匹配。根据零轴的位置，可能需要偏移螺栓圆。镜像布置中的电机必须以相反的旋转方向工作。这涉及在两个电机中的一个上调换相位V和相位W。因此，相位U1和U2、V1和W2以及W1和V2在转换器上相互接触→19|q14。
电缆插座的位移
在所有布置中，定子和电缆插座都可以在特定网格内相对扭转。特别是在带有内部电缆插座的双面布置中，可以通过扭转定子来设计较短的整体轴。网格对应于一个极对，必须乘以整数因子。
扭转角的计算公式如下：
设置相位重合
在所有情况下，应检查并联电机的相位是否对齐。如果相位不对应，则由于感应短路电流原因，扭矩常数和效率会因速度而降低。
为了对齐相位，在同时旋转连接的转子的同时，使用双通道示波器测量电机的反电压。两条曲线的相位偏移不得超过 ±5°，以确保互连电机的静态功能良好。电机之间的任何电气相位偏移都可以通过机械调整转子或定子来消除。
以下情况适用：
正确安装后，符合中等公差等级EN20273要求的螺栓圆螺纹连接的间隙通常足以进行精确调整。如果并联连接了两个以上的电机，则其中一个电机被定义为主电机，因此也被定义为对齐所有剩余电机的参考点。
温度传感器的评估
电机对齐出现故障或不正确可能导致电机热过载。集成PTC传感器用于保护电机。
布置中每个电机的PTC传感器串联连接，并由电机保护跳闸装置进行评估。
为防止电机保护系统过早跳闸，Schaeffler Industrial Drives建议在有三个或更多个PTC监测电路的情况下使用若干个或多通道电机保护跳闸装置。
生成电机数据
并联连接结构相同的单个电机会导致为当前更换电机上的转换器生成新的电气数据。
可以根据单个电机数据轻松确定以下内容：
• 极对的数目、扭矩常数、电压常数、时间常数和转速保持不变。
• 电流、扭矩和阻尼常数乘以单个电机的数目。
• 电阻和电感除以单个电机的数目。
循环应用
循环操作包括连续定位移动以及两次移动之间的暂停。一个简单的定位动作是正向加速移动和随后的制动。如果负加速度的值相同，则加速时间和制动时间相同。加速阶段结束时达到最大角速度ωmax。
时钟周期在ω-t图中有介绍。循环操作的ω-t图显示了带暂停的前进/后退转动。
循环操作的α-t图和移动所需的扭矩曲线是根据带暂停的前进/后退转动获得的：
根据所需时钟周期的扭矩曲线，基于三个标准选择电机：
• 根据性能数据，循环中的最大扭矩≤Tpu31|2.2
• 根据性能数据，循环中的有效扭矩≤Tc（电机未冷却）或Tcw（水冷式）u31|2.2
• 根据性能数据，循环中的最大转速≤nlp u31|2.2
有效扭矩等于时钟周期中扭矩曲线（六个扭矩循环）的均方根。
我们建议扭矩的安全系数为1.4。安全系数考虑了电机在扭矩/电流特征曲线的非线性范围内的运行情况等条件，对于这些条件，Teff的计算公式仅粗略适用。
使用以下扭矩计算有效扭矩：
• T1 = T
• T2 = −T
• T3 = 0
• T4 = −T
• T5 = T
• T6 = 0
使用以下时间计算有效扭矩：
• t1 = tm/2
• t2 = tm/2
• t3 = tb
• t4 = tm/2
• t5 = tm/2
• t6 = tb
如果在时钟周期中只有相同幅度的扭矩生效，则此等式适用于有效扭矩→24|w9。转动惯量和角加速度是恒定的。移动时间除以移动时间与暂停时间之和，再求方根。周期时间包含在分母中。
定位运动的角加速度、最大角速度和最大转速使用以下公式进行计算：
此处显示的计算方法是理想化的和简化的。例如，角加速度的增加是无限高的。在实践中，角加速度受到电机电感或其他部件的限制。为了在设计中考虑这些影响，使用了安全系数，或者在尤为动态的移动情况下，假定每个定位操作的额外时间为15ms至20ms。
循环应用示例
计算
移动角度换算：
适当根据安全系数SF，使用以下要求选择电机。
1.4×Tmax≤TP
1.4×Teff≤Tcwn
max≤nlp
当使用计算工作点Tmax和nmax选择电机时，应在不考虑安全系数的转速下执行工作，否则从机械性能的角度来看，驱动系统在应用中会明显尺寸过大。尺寸过大：安全转速1.4x安全扭矩 1.4=整体安全性1.96。或者，也可以使用扭矩/转速图解释操作点。尊敬的客户，有关其他信息，请联系我们的专家。
计算得出以下电机要求：
无安全系数：
• Tp = 133.68 Nm
• Tcw = 84.48 Nm
带安全系数：
• Tp = 187.15 Nm
• Tcw = 118.27 Nm
Tp = 233 Nm、Tcw = 123 Nm 和 nlp = 150 min⁻¹ 的电机 RIB17-3P-168x50-Z0.7 完
全满足样品计算的要求。
数控回转工作台应用
对于水冷式回转工作台应用，通常已知转速n、惯性矩J、加工扭矩TW（运动中）、保持扭矩Tsw和S1操作中的角度加速度α以及S6操作中的αmax。虽然扭矩的有效时间会频繁变化，但仍有必要尽可能精确地确定有效扭矩（作为连续扭矩）和最大扭矩，以选择最佳电机并防止超过允许的最高绕组温度。电机运行过程中产生的所有负载扭矩都包含在扭矩计算中。
数控回转工作台应用示例
计算
将角加速度换算为 rad/s²：
电机选择基于冷却保持扭矩Tsw和运动扭矩（S1操作时的Tcw）和（S6操作时的Tp）。安全系数SF为1.4，可确保可靠地保持位置，并确保控制系统对偏差做出可靠响应。
计算得出以下电机要求：
Tp = 2444 Nm
Tcw = 1369 Nm
Tp = 3627 Nm、Tcw = 2166 Nm且nlp = 61 min⁻¹的电机RIB13-3P-690×50-Z4.2完
全满足样品计算的要求。
在上述示例中，数控回转工作台应先运行至定义的转速（转速控制）。然后由数控回转工作台在此转速下进行加工。
如果需要额外的定位操作，例如如果在位置控制中使用了编码器，则必须以10%至20%的确定度应用TP
处的所需转速。然后，电机的极限转速nlp必须大于计算得出的转速（包括附加值）。
力矩电机
RIB力矩电机是永久励磁同步电机，旨在作为内部运行电机运行。
初级部件是带外部液体冷却的全铸造定子。转子包括一个内径较大的连接环和数个固定在外侧的永久磁铁。
此电机系列经过优化，可实现最高效率，在额定转速下具有高扭矩和低功率损耗。可在非常大的范围内提供有用的扭矩。RIB力矩电机的圆周转速高达10m/s。低扭矩波动使电机可用于精密应用。
RIB力矩电机具有以下功能：
• 以25-mm为增量提供扭矩有效定子高度
• 针对不同转速提供各种标准绕组
• 可按标准尺寸提供
优点：
• 经过优化，可实现较低的功耗
• 高动态响应性和刚度
• 设计紧凑
• 免维护
• 良好的同步特性
• 基于转换器和应用的绕组设计降低了能耗
• 通过缩小尺寸可节省成本
• 由于电机热量减少，提高了机器精度
应用：
• 机床
• 数控回转工作台
• 分度工作台
• 径向精密跟踪装置
• 自动化技术
• 印刷机械
• 包装机械
• 伺服压力机
产品尺寸表：解释
∆ϑ K 冷却水温差
dV/dt l/min 冷却水流量
Fa kN 轴向吸引力
Fr kN/mm 径向吸引力
HP mm 定子高度
HS mm 转子高度
Ic eff A 有效额定电流，未冷却
Icw eff A 有效额定电流，已冷却
Ip eff A 有效峰值电流
Isw eff A 有效保持电流，已冷却
Iu eff A 有效极限电流
J kg · m² 转子转动惯量
km Nm/√W 电机常数
kT Nm/A 力矩常数
kû V/(rad/s) 反电动势常数，相间
L mH 电感，相间
mP kg 定子质量
mS kg 转子质量
nlp min⁻¹ Ip eff 和 UDCL 下的极限转速
nlw min⁻¹ 拐点转速
nlwS1 min⁻¹ 额定转速 (S1)，已冷却
nP – 定子螺纹数目
nPC – 定子螺纹数目，电缆侧
nS – 转子螺纹数目
P – 极对数目
Plc W Tc 处的功率损耗
Plp W Tp 处的功率损耗
Plw W Tcw 处的功率损耗
R20 Ω 电阻，相间
Tc Nm 额定扭矩，未冷却
Tcog Nm 齿槽转矩
Tcw Nm 额定扭矩，已冷却
TDP mm 定子螺纹深度
TDPC mm 定子螺纹深度，电缆侧
TDS mm 转子螺纹深度
Tp Nm 峰值扭矩
TPP ° 定子螺纹螺距
TPPC ° 定子螺纹螺距，电缆侧
TPS ° 转子螺纹螺距
TSP – 定子螺纹尺寸
TSPC – 定子螺纹尺寸，电缆侧
TSS – 转子螺纹尺寸
Tsw Nm 保持扭矩，已冷却
Tu Nm 极限扭矩
UDCL V 直流母线电压
ϑnf °C 额定温度
ϑPTC °C 电机温度关闭阈值
值的公差范围：±10 %。
具有约束力的数据和图纸将按协议提供。我们建议在电机设计阶段获得工程师的支持。
