Torque Motors / Rotary Direct Drives — 适用于几乎每一种挑战的扭矩电机
将电能直接转换为旋转运动,无传动或联轴元件造成的弹性、间隙、摩擦与迟滞
高扭矩密度、极高转速、优异同步特性与低功率损耗,几乎涵盖所有直驱应用领域
Torque motors for high torques, high dynamics and high precision
依应用不同,Schaeffler Industrial Drives 在扭矩、转速、同步性与设计上提供具备不同特性的电机型式。 以下四大系列为内转式(或外转式)永磁同步扭矩电机,分别针对「强」「快」「精」「特」四种需求最佳化。
内转式永磁同步・高扭矩密度
RIB 为槽式、永磁激励的 AC 同步内转式直驱电机,定子全灌封并采外部液冷。针对极致效率与可用扭矩最佳化,相较同级可多 20% 扭矩或少 30% 功率损耗,且扭矩脉动低、适合精确定位。
优势
高性能内转式・高功率密度
RKI 为槽式高性能内转式电机,重新设计的叠片式磁体载体可降低涡流损耗,达成更高转速与扭矩。提供 7 种固定外径、25 mm 级距定子,以及 R10/R12/R22 三种磁体版本(高速/适中/高扭矩)。相较 RI 系列可达 +30% 扭矩、+400% 转速、+400% 机械性能与 −40% 热损耗。
优势
内转式・超精密定制化设计
SRV 为槽式永磁内转式直驱电机,运转极为平稳,可加工出形状与尺寸精度极高、无光学瑕疵的顶级表面。电气时间常数仅 1/10、响应快速,且无脉动的轴向与径向力,低速即可输出满扭矩,缩短后加工时间与成本。
优势
外转式・高效冷却・极高功率密度
RE 为槽式永磁外转式 AC 同步电机,能良好整合进旋转系统,并在相同安装空间内提供高于 RI 系列的扭矩。于最小安装空间达到最大功率密度,搭配高效冷却、紧凑设计与近乎免维护。
优势
Torque motors for special requirements
针对大直径、轻量化与极均匀运动等特殊需求,提供分段式、印刷电路式与无齿槽设计的扭矩电机。
RDDM・大尺度旋转直驱
分段式电机为定制化电机,将一次侧/二次侧设计成分段而非连续环。分段易于制造、可藉分段数量扩展扭矩,使非常大的直径也具经济可行性。磁铁高度可在 25–200 mm 间以 25 mm 级距调整,最小分段约产生 560 N、最大约 4500 N。
优势
印刷电路板式・无铁芯轻量化
UPR 以印刷电路板材料逐层「印刷」线圈,制成无铁芯电机,兼具高性能、低成本与高能效。无铁芯一次侧使电流上升时间极短(优异功率质量比),无齿槽力、负载脉动极低、同步性佳,且无接触、无磨耗。
优势
无槽铁芯・极均匀运动
RMK/RMF 为无槽(slotless)铁芯永磁 AC 同步电机,电气时间常数极小、受控运转下高动态,吸引力低、运动极为均匀。每单位有效气隙面积约产生 2.5–3 N/cm²,设计与直径弹性高,可采扁平或同轴配置,适合运动方向几乎无外力的中等扭矩应用。
优势
Rotary Direct Drive Systems — 整合电机、轴承、测量与冷却的即用型模组
Schaeffler Industrial Drives 的旋转直驱子系统在小安装空间内提供最大性能,提供多种直径与不同高度规格。 将扭矩电机、精密轴承、整合式测量系统与冷却整合为即装即用的模组,免去客户自行整合的工程负担, 具备高动态、高刚性、运转平稳、无背隙、低磨耗免维护、结构紧凑且易于组装。典型应用包含定位转台、测试转台、 机器人运动学、自动化搬运轴、激光产业与 Pick & Place 设备。
| 系列 | 转子型式 | 直径范围 | 峰值扭矩 Tp | 连续扭矩(冷却 Tcw/未冷却 Tc) | 技术文件 |
|---|---|---|---|---|---|
| RIB | 内转式 | 气隙 89 – 690 mm(8 尺寸) | 30 – 13,081 Nm | 冷却 19 – 8,421 Nm 未冷却 7 – 3,613 Nm | RIB 矩阵 → |
| RKI · RKIB | 内转式 | 外径 230 – 1030 mm | 88 – 17,670 Nm | 冷却 201 – 7,220 Nm 未冷却 88 – 2,568 Nm1 | RKI 矩阵 → |
| RE | 外转式 | 外径 230 – 734 mm | 114 – 8,162 Nm | 依型号 | 定制化开发 |
| SRV | 内转式 | 气隙 89 – 384 mm | 依型号2 | 依型号 | 定制化开发 |
| RMK · RMF | 无槽铁芯 | Ø70 – 2500 mm | 2 – 15,000 Nm | 依型号 | 定制化开发 |
| 分段式 Segment | 分段式 | 大直径(> 1260 mm)3 | 达 182,575 Nm | 冷却 达 135,739 Nm | RDDM → |
| UPR | 印刷电路板式 | 依设计 | 依型号4 | 依型号 | 定制化开发 |
| RDDS 子系统 | 整合模组 | Ø130 – 565 mm | 见 RDDS 矩阵 | 见 RDDS 矩阵 | RDDS → |
Tp=峰值扭矩、Tcw=连续扭矩(液冷)、Tc=连续扭矩(未冷却)。RIB、RKI·RKIB 之扭矩数值取自站内 RE 1 扭矩电机型录各型号规格;RKI·RE·RMK/RMF 之峰值扭矩为 Schaeffler Industrial Drives 官网明确标示之「peak torque」;分段式取自 IDAM RDDM 型录。 1 RKI·RKIB 连续扭矩(冷却 Tcw/未冷却 Tc)为 RE 1 型录所载 230–690 mm 尺寸范围;官网峰值范围涵盖至更大尺寸。 2 SRV 气隙直径与最高转速(89–384 mm、14,000 rpm)取自官网;官网未公布 SRV 扭矩数值,IDAM RDDM 母型录另标 HSRV/SRV「扭矩范围 2–6,000 Nm」惟未区分峰值与连续,故此处不迳列为峰值。 3 分段式于直径 > 1260 mm 具经济优势,分段切向力 560 – 4500 N。 4 UPR 为印刷电路板式轻量电机,主打速度(提升达 80%)与轻量化,官网未以扭矩数值为诉求。 RE、RMK/RMF、SRV 之连续扭矩官网未公布,标「依型号」;实际数值依型号与绕组而异,选型请洽工程团队。
Continuous torque vs. speed — 对数座标,气泡大小=直径
对数座标;Y=连续扭矩、X=转速、气泡大小=气隙直径。RIB/RKI·RKIB 取自站内 RE 1 型录各型号(连续扭矩 Tcw 对拐点转速); RDDS 为即用型系统,采连续扭矩对「轴承极限转速」——其转速主要受轴承限制,与裸电机电气转速定义不同,仅供相对位置参考。 RE/SRV/RMK·RMF/UPR 因官网未提供逐型号扭矩-转速数据,未纳入散布图。
Applications
磨床
铣床
加工中心
HSC 高速切削机
换刀装置
铣头
齿轮加工机
摆轴
旋转工作台
NC 旋转分度台
分度台(节拍式)
工件主轴
压床
印刷机械
包装机械
自动化技术
高精度定位应用
测量与检测机
半导体生产
电子组装
Pick & Place
医疗技术
协作机器人(Cobot)
反射望远镜
纺织机械
型号标签对应各系列于 Schaeffler Industrial Drives 官网所列之应用范围;标示「扭矩电机系列」者为扭矩电机整体通用应用。实际选型请依扭矩、转速、安装空间与精度需求洽询工程团队。
完整的技术原理、型号矩阵与选型资料
产品概述、系列特性、优势
电机特性值、热保护、电气连接、冷却、选型
RIB11 / 13 / 17 / 19 — 8 个型号规格
RKI5 与 RKIB5 / 11 — 5 个型号规格
轴向、切向、径向电缆出线配置