Was ist ein Torque-Motoren?
Torque-Motoren sind Motoren mit hohem Anlaufmoment, das mit zunehmender Drehzahl abnimmt.
Sie haben die Eigenschaft, über einen großen Drehzahlbereich stabil zu arbeiten. Torque-Motoren können insbesondere bei niedrigen Drehzahlen hohe Drehmomente erreichen und eignen sich daher für den Einsatz in Walzen und anderen Wickelvorrichtungen.
Beim Wickeln sind anfangs ein niedriges Drehmoment und eine hohe Drehzahl erforderlich, aber mit fortschreitender Wicklung nimmt der Durchmesser zu, so dass schließlich ein hohes Drehmoment und eine niedrige Drehzahl erforderlich sind. Die Ähnlichkeit zwischen der lastseitigen Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie und der Kennlinie des Torque-Motors macht den Torque-Motor zu einem geeigneten Motor für die Wicklung.
Verwendungszwecke von Torque-Motoren
Torque-Motoren werden häufig in Anlagen eingebaut, in denen etwas mit konstanter Geschwindigkeit aufgewickelt werden soll. Beispiele sind das Aufwickeln von bahnförmigen Materialien wie Stoff, Papier oder Gummi oder von linearen Materialien wie Metalldraht, Kabel oder Faden.
Zu den Anwendungen für Walzen gehören Vorschubwalzen, Verlustausgleich für verschiedene Walzen, kleine Kräne und Förderbandantriebe. Torque-Motoren eignen sich auch zum Anziehen und Lösen von Ventilen und Schrauben, zum Öffnen und Schließen von Türen usw., da diese Anwendungen ein Anlaufmoment erfordern.
Prinzip der Torque-Motoren
Während die Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie anderer Motoren bei einer bestimmten Drehzahl einen Scheitelpunkt aufweist, hat der Torque-Motor eine sanfte, stetig nach rechts abfallende Kurve. Diese Kennlinie ist die P-Bereichskennlinie.
Torque-Motoren haben die Eigenschaft, dass das Drehmoment mit zunehmender Drehzahl abnimmt, um ein Gleichgewicht zwischen Motor und Last aufrechtzuerhalten. Wenn die an den Torque-Motoren angelegte Spannung erhöht wird, verschiebt sich die Kurve der P-Bereichskennlinie zu einer Kurve mit einer stärkeren Neigung nach rechts im Verhältnis zum Quadrat der Spannung. In Kombination mit einem Spannungsregler kann die P-Bereichskennlinie daher auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden.
Wenn das Lastmoment konstant ist, kann die Drehzahl auch durch Anpassung der angelegten Spannung variiert werden. Das auf eine Drehbewegung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ausgeübte Drehmoment wird als statisches Drehmoment bezeichnet, und Torque-Motoren eignen sich für Anwendungen wie Wickelvorgänge, bei denen ein statisches Drehmoment erforderlich ist. Das hohe Anlaufdrehmoment bedeutet auch, dass der Anlaufstrom niedrig ist, so dass der Motor für Anwendungen geeignet ist, die häufiges An- und Abfahren erfordern.
Weitere Informationen über Torque-Motoren
Wie Torque-Motoren als Bremsen eingesetzt werden
Um die Spannung im Aufwickelmechanismus konstant zu halten, können durch den Einsatz eines Torque-Motors nicht nur auf der Aufwickelseite, sondern auch auf der Abwickelseite Feineinstellungen vorgenommen werden. In diesem Fall können die für Torque-Motoren charakteristischen Bremseigenschaften genutzt werden. Die beiden Bremscharakteristiken sind wie folgt.
1. Die Bremse mit umgekehrter Phase
Die Drehmomentcharakteristik bei Drehung in die entgegengesetzte Richtung zur Richtung des rotierenden Magnetfelds, die durch das Anlegen einer Wechselspannung verursacht wird, wird zum Bremsen verwendet. Die Verwendung der gegenphasigen Bremscharakteristik besteht darin, das Drehmoment zu nutzen, wenn der Torque-Motor in die entgegengesetzte Richtung mit einem Drehmoment gedreht wird, das größer ist als das Drehmoment beim Start des Torque-Motors.
Der Torque-Motor dreht sich in der entgegengesetzten Richtung zur rotierenden Magnetkraft und erzeugt dabei eine konstante Bremskraft. Da die Bremskraft ab Drehzahl Null erzeugt wird, eignet sich dieser Motor für Anwendungen, bei denen eine Spannung auch im Stillstand erforderlich ist.
2. Wirbelstrombremse
Die Bremse nutzt die Drehmomenteigenschaften eines im Stillstand rotierenden Motors aufgrund des durch das Anlegen einer Gleichspannung erzeugten Magnetfelds. Die Wirbelstrombremse nutzt die gleiche Bremskraft sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung.
Bei einer Drehzahl von Null ist die Bremskraft gleich Null, aber mit steigender Drehzahl nimmt die Bremskraft zu und stabilisiert sich im hohen Drehzahlbereich. Diese Eigenschaft wird genutzt, wenn eine stabile Spannung bei hohen Drehzahlen oder eine Spannung in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erforderlich ist.