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力矩摩打

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力矩摩打是一種極數較多的特殊摩打,可以在摩打低速甚至堵轉(即轉子無法轉動)時仍能持續運轉,不會造成摩打的損壞。而在這種工作模式下,摩打可以提供穩定的力矩給負載[1](故名為力矩摩打)。力矩摩打也可以提供和運轉方向相反的力矩(剎車力矩)[1]

結構

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簡化的力矩摩打結構,是外轉子設計的永磁直流無刷摩打

力矩摩打可以視為是經過力矩最佳化後的摩打。力矩摩打和一般摩打的差異是允許很高的轉矩,其散熱性能也很好,因此在摩打堵轉,大電流輸出的條件下也可以正常工作。

力矩摩打一般會用直流無刷摩打來設計,但有時也會用切換磁阻摩打英語Switched reluctance motor感應摩打[2]。因為力矩摩打沒有概念上的標準,因此有時會稱為低速摩打或是高轉矩摩打。

力矩摩打結構為甜甜圈形,分為轉子在外圈,定子在內圈的外轉子摩打,以及定子在外圈,轉子在內圈的內轉子摩打。因為相同尺寸下,外轉子可以產生較大的力矩,因此外轉子摩打比較常用。

有些力矩摩打只能在特定角度範圍內工作,無法旋轉一圈,這種力矩摩打稱為限制角度力矩摩打(limited angle torque motor)或搖擺摩打(swing motor)。也有線性摩打考慮將類似力矩摩打的特性引入線性摩打中。

應用

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力矩摩打常見的應用是在磁帶機的供帶及收帶摩打。在這類應用中,摩打需要的電壓不高,但這類摩打的特性會使磁帶上有相對穩定的張力,不受讀寫頭是否有接近磁帶的影響。若提供較高的電壓,其轉矩也比較大,力矩摩打可以在沒有齒輪及離合器的情形下進行快速的前進或倒帶。在電力遊戲的領域中,力矩摩打常用來驅動動力回授的方向盤

另一個常見的應用是用在內燃機節流閥中,連接電子調速器英語electronic governor。此應用中,摩打會連接一個返回彈簧,配合調速器的輸出調整節流閥。調速器依點火系統磁性檢出元件產生的脈波來監控速度,依速度來微幅調整給摩打的電流,若引擎比理想速度要慢,電流會增加,摩打會產生力矩,抵抗返回彈簧的施力,打開節流閥。若引擎運轉太快,調速器會減少給摩打的電流,返回彈簧施力,關閉節流閥。

在一些無法配合減速機構的場合,也可以用力矩摩打做為直接驅動機構致動器,例如運動控制系統或是伺服系統英語servomechanism

參考資料

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  1. ^ 1.0 1.1 世界規格K系列. ORIENTAL MOTOR. 網頁日期 [2014-12-06]. (原始內容存檔於2014-12-07) (中文). 
  2. ^ AC感應摩打解說頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)或伺服摩打來設計