BUHLER电机1.61.065.466.05工作原理详解

一、电气工作原理

电磁感应与洛伦兹力驱动

定子磁场：当DC24V直流电通入电机时，定子中的永磁体产生恒定磁场。

电枢反应：转子上的电枢绕组通电后形成电磁场，与定子磁场相互作用，产生垂直于磁场和电流方向的洛伦兹力，推动转子持续旋转。

换向器作用：通过换向器自动切换电枢绕组中的电流方向，确保电磁力始终推动转子向同一方向旋转，实现连续运转。

RFI电磁干扰抑制

铜制3段RFI保护：换向器采用铜制分段设计，有效抑制高频电磁干扰（RFI），确保电机在敏感电子设备附近稳定运行。

绝缘与防护等级：符合绝缘等级F（耐温155℃）和保护等级IP20（防触电保护），适应工业环境需求。

二、机械工作原理

永磁直齿轮传动系统

齿轮箱结构：由不同齿数的直齿轮啮合组成，通过减速比（i=241.6）调整输出特性。

减速比定义：输入轴与输出轴转速比为1:241.6，即输入轴转241.6圈，输出轴转1圈。

扭矩放大：小齿轮驱动大齿轮时，输出扭矩显著增大至20Ncm（0.2Nm），满足低速高负载场景需求。

轴承与轴向游隙优化

双烧结青铜轴承：提供低摩擦、高刚性支撑，确保转子平稳运行。

轴向游隙控制：输出轴轴向游隙为0.05-0.6毫米，减少运行震动，延长轴承寿命。

三、能量转换与效率

高效电能-机械能转换

直槽磁体系统：永磁体2极设计与直槽磁体结构优化磁场分布，减少能量损耗。

材料选择：锌压铸换向器与钢制外壳提升散热性能，确保高效传动（典型效率>85%）。

扭矩与速度特性

额定扭矩：20Ncm（0.2Nm）@DC24V，适用于精密机械驱动。

空载转速：受减速比限制，输出轴转速极低，适合需要高精度定位的场景。

四、控制与保护机制

驱动器控制

速度与扭矩调节：通过PWM调速或电流控制实现输出特性调整，匹配负载需求。

过载保护：内置热保护装置，防止电流过载导致电机损坏。

运行稳定性设计

温度管理：钢制外壳与锌合金齿轮箱优化散热，连续工作温度控制在额定范围内。

振动抑制：齿轮啮合精度与轴承游隙控制减少运行噪音（<50dB）。

五、设计优势与应用场景

紧凑型集成设计

体积与重量：外形尺寸约10×15cm，重量150-160克，便于嵌入狭窄空间。

安装灵活性：支持法兰或轴向安装，适配多种机械接口。

典型应用领域

工业自动化：驱动传送带、分拣机械臂等需要精准扭矩控制的设备。

医疗设备：用于手术机器人、精密仪器中的微小位移驱动。

航空与汽车：适用于对体积和重量敏感的高精度控制系统。