Torque Motors / Rotary Direct Drives — 適用於幾乎每一種挑戰的扭矩馬達
將電能直接轉換為旋轉運動,無傳動或聯軸元件造成的彈性、間隙、摩擦與遲滯
高扭矩密度、極高轉速、優異同步特性與低功率損耗,幾乎涵蓋所有直驅應用領域
Torque motors for high torques, high dynamics and high precision
依應用不同,Schaeffler Industrial Drives 在扭矩、轉速、同步性與設計上提供具備不同特性的馬達型式。 以下四大系列為內轉式(或外轉式)永磁同步扭矩馬達,分別針對「強」「快」「精」「特」四種需求最佳化。
內轉式永磁同步・高扭矩密度
RIB 為槽式、永磁激勵的 AC 同步內轉式直驅馬達,定子全灌封並採外部液冷。針對極致效率與可用扭矩最佳化,相較同級可多 20% 扭矩或少 30% 功率損耗,且扭矩脈動低、適合精確定位。
優勢
高性能內轉式・高功率密度
RKI 為槽式高性能內轉式馬達,重新設計的疊片式磁體載體可降低渦流損耗,達成更高轉速與扭矩。提供 7 種固定外徑、25 mm 級距定子,以及 R10/R12/R22 三種磁體版本(高速/適中/高扭矩)。相較 RI 系列可達 +30% 扭矩、+400% 轉速、+400% 機械性能與 −40% 熱損耗。
優勢
內轉式・超精密客製化設計
SRV 為槽式永磁內轉式直驅馬達,運轉極為平穩,可加工出形狀與尺寸精度極高、無光學瑕疵的頂級表面。電氣時間常數僅 1/10、響應快速,且無脈動的軸向與徑向力,低速即可輸出滿扭矩,縮短後加工時間與成本。
優勢
外轉式・高效冷卻・極高功率密度
RE 為槽式永磁外轉式 AC 同步馬達,能良好整合進旋轉系統,並在相同安裝空間內提供高於 RI 系列的扭矩。於最小安裝空間達到最大功率密度,搭配高效冷卻、緊湊設計與近乎免維護。
優勢
Torque motors for special requirements
針對大直徑、輕量化與極均勻運動等特殊需求,提供分段式、印刷電路式與無齒槽設計的扭矩馬達。
RDDM・大尺度旋轉直驅
分段式馬達為客製化馬達,將一次側/二次側設計成分段而非連續環。分段易於製造、可藉分段數量擴展扭矩,使非常大的直徑也具經濟可行性。磁鐵高度可在 25–200 mm 間以 25 mm 級距調整,最小分段約產生 560 N、最大約 4500 N。
優勢
印刷電路板式・無鐵芯輕量化
UPR 以印刷電路板材料逐層「印刷」線圈,製成無鐵芯馬達,兼具高性能、低成本與高能效。無鐵芯一次側使電流上升時間極短(優異功率質量比),無齒槽力、負載脈動極低、同步性佳,且無接觸、無磨耗。
優勢
無槽鐵芯・極均勻運動
RMK/RMF 為無槽(slotless)鐵芯永磁 AC 同步馬達,電氣時間常數極小、受控運轉下高動態,吸引力低、運動極為均勻。每單位有效氣隙面積約產生 2.5–3 N/cm²,設計與直徑彈性高,可採扁平或同軸配置,適合運動方向幾乎無外力的中等扭矩應用。
優勢
Rotary Direct Drive Systems — 整合馬達、軸承、量測與冷卻的即用型模組
Schaeffler Industrial Drives 的旋轉直驅子系統在小安裝空間內提供最大性能,提供多種直徑與不同高度規格。 將扭矩馬達、精密軸承、整合式量測系統與冷卻整合為即裝即用的模組,免去客戶自行整合的工程負擔, 具備高動態、高剛性、運轉平穩、無背隙、低磨耗免維護、結構緊湊且易於組裝。典型應用包含定位轉台、測試轉台、 機器人運動學、自動化搬運軸、雷射產業與 Pick & Place 設備。
| 系列 | 轉子型式 | 直徑範圍 | 峰值扭矩 Tp | 連續扭矩(冷卻 Tcw/未冷卻 Tc) | 技術文件 |
|---|---|---|---|---|---|
| RIB | 內轉式 | 氣隙 89 – 690 mm(8 尺寸) | 30 – 13,081 Nm | 冷卻 19 – 8,421 Nm 未冷卻 7 – 3,613 Nm | RIB 矩陣 → |
| RKI · RKIB | 內轉式 | 外徑 230 – 1030 mm | 88 – 17,670 Nm | 冷卻 201 – 7,220 Nm 未冷卻 88 – 2,568 Nm1 | RKI 矩陣 → |
| RE | 外轉式 | 外徑 230 – 734 mm | 114 – 8,162 Nm | 依型號 | 客製化開發 |
| SRV | 內轉式 | 氣隙 89 – 384 mm | 依型號2 | 依型號 | 客製化開發 |
| RMK · RMF | 無槽鐵芯 | Ø70 – 2500 mm | 2 – 15,000 Nm | 依型號 | 客製化開發 |
| 分段式 Segment | 分段式 | 大直徑(> 1260 mm)3 | 達 182,575 Nm | 冷卻 達 135,739 Nm | RDDM → |
| UPR | 印刷電路板式 | 依設計 | 依型號4 | 依型號 | 客製化開發 |
| RDDS 子系統 | 整合模組 | Ø130 – 565 mm | 見 RDDS 矩陣 | 見 RDDS 矩陣 | RDDS → |
Tp=峰值扭矩、Tcw=連續扭矩(液冷)、Tc=連續扭矩(未冷卻)。RIB、RKI·RKIB 之扭矩數值取自站內 RE 1 扭矩馬達型錄各型號規格;RKI·RE·RMK/RMF 之峰值扭矩為 Schaeffler Industrial Drives 官網明確標示之「peak torque」;分段式取自 IDAM RDDM 型錄。 1 RKI·RKIB 連續扭矩(冷卻 Tcw/未冷卻 Tc)為 RE 1 型錄所載 230–690 mm 尺寸範圍;官網峰值範圍涵蓋至更大尺寸。 2 SRV 氣隙直徑與最高轉速(89–384 mm、14,000 rpm)取自官網;官網未公佈 SRV 扭矩數值,IDAM RDDM 母型錄另標 HSRV/SRV「扭矩範圍 2–6,000 Nm」惟未區分峰值與連續,故此處不逕列為峰值。 3 分段式於直徑 > 1260 mm 具經濟優勢,分段切向力 560 – 4500 N。 4 UPR 為印刷電路板式輕量馬達,主打速度(提升達 80%)與輕量化,官網未以扭矩數值為訴求。 RE、RMK/RMF、SRV 之連續扭矩官網未公佈,標「依型號」;實際數值依型號與繞組而異,選型請洽工程團隊。
Continuous torque vs. speed — 對數座標,氣泡大小=直徑
對數座標;Y=連續扭矩、X=轉速、氣泡大小=氣隙直徑。RIB/RKI·RKIB 取自站內 RE 1 型錄各型號(連續扭矩 Tcw 對拐點轉速); RDDS 為即用型系統,採連續扭矩對「軸承極限轉速」——其轉速主要受軸承限制,與裸馬達電氣轉速定義不同,僅供相對位置參考。 RE/SRV/RMK·RMF/UPR 因官網未提供逐型號扭矩-轉速數據,未納入散布圖。
Applications
磨床
銑床
加工中心
HSC 高速切削機
換刀裝置
銑頭
齒輪加工機
擺軸
旋轉工作台
NC 旋轉分度台
分度台(節拍式)
工件主軸
壓床
印刷機械
包裝機械
自動化技術
高精度定位應用
量測與檢測機
半導體生產
電子組裝
Pick & Place
醫療技術
協作機器人(Cobot)
反射望遠鏡
紡織機械
型號標籤對應各系列於 Schaeffler Industrial Drives 官網所列之應用範圍;標示「扭矩馬達系列」者為扭矩馬達整體通用應用。實際選型請依扭矩、轉速、安裝空間與精度需求洽詢工程團隊。
完整的技術原理、型號矩陣與選型資料
產品概述、系列特性、優勢
馬達特性值、熱保護、電氣連接、冷卻、選型
RIB11 / 13 / 17 / 19 — 8 個型號規格
RKI5 與 RKIB5 / 11 — 5 個型號規格
軸向、切向、徑向電纜出線配置