Was sind Torquemotoren und wie funktionieren sie?

Torquemotoren werden im Fertigungsprozess häufig zur Spannungsregelung eingesetzt, was eine relativ seltene, aber wichtige Motoranwendung ist. Spannungskontrolle bezieht sich auf die Kontrolle kontinuierlicher Bahnen- oder Folienmaterialien, Kabel oder Drähte während der Herstellung. Es ist notwendig, eine gewisse Spannung auf dem Produkt aufrechtzuerhalten, um die Materialstärke oder Dehnung so konstant wie möglich zu halten. Beispielsweise die Auf- oder Abwickelkontrolle von Papierrollen, Bändern, Kunststofffolien, Drähten oder Gurten. Die Spannungskontrolle hält das Produkt auch ausgerichtet und hilft, Defekte wie Falten oder Brüche zu vermeiden.
 

Was sind Torquemotoren? 

Der Torquemotor ist ein speziell entwickelter Asynchronmotor. Sein Funktionsprinzip ist das gleiche wie bei einem Induktionsmotor, aber die erforderliche Drehzahl und die mechanischen Eigenschaften werden durch Erhöhen des Rotorwiderstands erreicht. Verglichen mit dem gleichrangigen Induktionsmotor hat der Torquemotor ein größeres Stillstandsdrehmoment und die Eigenschaft eines stabilen Betriebs bei niedrigen Drehzahlen, sodass er für Zugregelungsanwendungen mit hoher Belastung und niedrigen Drehzahlen oder für Operationen geeignet ist, bei denen eine Stoppposition vorliegt nach kurzer Laufzeit erreicht und sicher gewartet werden. Sie sind so konzipiert, dass sie ihr Drehmoment steuern können und ohne Überhitzung kontinuierlich blockiert werden können (die Motordrehzahl ist Null), was wesentliche Merkmale der Motoren sind, die zur Zugregelung verwendet werden.

Die dem Torquemotor zugeführte Spannung und die Belastung des Motors bestimmen das Ausgangsdrehmoment und die Drehzahl des Motors. Durch Ändern der Spannungsversorgung wird das erwartete Ausgangsdrehmoment erreicht und die Drehzahl wird ebenfalls basierend auf der einzigartigen abfallenden Leistungscharakteristik des Torquemotors geändert.
 

Unterschiede zwischen Torquemotoren und Induktionsmotoren

Der Torquemotor ist speziell darauf ausgelegt, ein Ausgangsdrehmoment bei niedriger Drehzahl bereitzustellen oder das Drehmoment nach kurzer Betriebszeit bei Drehzahl Null zu halten. Sie unterscheiden sich in der Anwendung erheblich von allgemeinen Induktionsmotoren. Ein Standard-Induktionsmotor versucht, die Drehzahl beizubehalten, während er belastet wird. Im Vergleich dazuverringert ein Torquemotor seine Drehzahl, während er belastet wird, ohne dass er aufgrund von Überhitzung durchbrennt.

Vergleich von Torquemotoren und allgemeinen Induktionsmotoren

	Drehmomentmotoren	Allgemeine Induktionsmotoren
Betrieb	Niedrige Spannung und Geschwindigkeit beim Laden	Konstante Spannung und Drehzahl bei Belastung
Anlaufdrehmoment	Hoch	Niedrig
Nenngeschwindigkeit	Niedrig	Hoch
Geschwindigkeitanpassen	DurchSpannungsänderung	Motoren mit variabler Drehzahl oder Antrieb mit variabler Frequenz

 

Arten von SESAME-Torquemotoren

Es sind zwei Arten von SESAME-Torquemotoren erhältlich - Standardtyp und Typ mit eingebautem Spannungsregler.

Torquemotoren in Standardausführung

Um die Eingangsspannung des Motors zu ändern, ist ein externes Gerät erforderlich, z. B. ein Leistungsregler, um die Motordrehzahl und das Drehmoment anzupassen.

Eingebauter Spannungsreglertyp

Im Klemmenkasten des Motors ist der interne Spannungsregler eingebaut, der die Eingangsspannung entsprechend dem angeschlossenen variablen Widerstand regeln kann, um die Motordrehzahl einzustellen.
 

Wie und wo werden Torquemotoren eingesetzt?

Einige Anwendungen erfordern, dass der Motor sein Drehmoment steuern kann, z. B. Aufwickelvorgänge, nämlich Auf- oder Abwickeln, Aufrechterhalten der Spannung oder Halten eines Werkzeugs oder einer Ausrüstung in Position, nachdem es in eine bestimmte Position geschoben wird. Beim Aufwickelvorgang, egal ob sich der Motor auf der Aufwickelnden Seite oder auf der Aufgewickelten Seite befindet, kann das Aufrechterhalten der richtigen Spannung verhindern, dass das aufgewickelte Material durchhängt oder sich löst.

Wicklung
Das Wickeln ist ein sehr wichtiger Arbeitsgang in der Textil-, Draht- und Kabelverarbeitung, Blechverarbeitung und Papierherstellung. Beim Wickeln von Material oder Produkt nimmt der Durchmesser der Rolle allmählich zu, aber die Wickelspannung muss konstant bleiben. Um die Spannung während des Wickelvorgangs konstant zu halten, muss das Ausgangsdrehmoment des die Spule antreibenden Motors erhöht werden, während der Spulendurchmesser zunimmt, aber die Motordrehzahl muss entsprechend verringert werden, um die Wickelgeschwindigkeit beizubehalten. Zu viel Spannung führt dazu, dass der Drahtdurchmesser oder die Materialstärke zu dünn oder sogar brechen kann. Unzureichende Spannung kann zu ungleichmäßiger Produktdicke oder loser Wicklung führen. Die besonderen mechanischen Eigenschaften von Torquemotoren sind genau richtig für solche Wickel- und Zugregelungsanwendungen,beispielsweise das Wickeln von Textilfasern, Stoffen, Gurten, Bändern, Folien, Kunststoff- oder Gummiplatten usw.

Abwickelung

Wenn das aufgewickelte Produkt oder Material herausgezogen und dem nächsten Verarbeitungsvorgang zugeführt werden soll, kann der Torquemotor verwendet werden, um eine konstante Spannung auf der Rolle oder Spule entgegen der Förderrichtung aufrechtzuerhalten und die Rotationsgeschwindigkeit mit der Durchmesseränderungen der Spule oder Scheibezu ändern. Beispielsweise wird eine volle Etiketten- oder Aufkleberrolle in Druck- oder Verpackungsanlagen unter Spannung gehalten. Der Torquemotor ist auf der Abwickelseite installiert und seine Drehrichtung ist entgegengesetzt zu der des Aufwickelmotors. Der Torquemotor wird verwendet, um eine Bremsfunktion zu bieten und die richtige Spannung aufrechtzuerhalten.

Kippmoment
Bei einigen Anwendungen muss der Motor ein Ausgangsdrehmoment liefern, wenn die Drehzahl nach einer gewissen Zeitdauer null ist (der sogenannte blockierte Rotor, bei dem Wechselstrom zugeführt wird, der Motor sich jedoch nicht dreht). Zum Beispiel das Niederhalten von Gegenständen, das Einstellen von Schaltern oder die Anfangs- und Endphase der Kabelaufwicklung, wenn der Motor Spannung und Ausgangsdrehmoment bei Nulldrehzahl aufrechterhalten muss. Aufgrund der hohen Impedanz des Torquemotors bleibt die Temperatur der Motorwicklung innerhalb ihrer thermischen Grenzen, ohne beim Abwürgen des Motors durchzubrennen.

Fazit

In der Praxis werden für Zugregelungsanwendungen häufig Servomotoren eingesetzt. Sind aber statt präziser Positionierung und dynamischer Bewegungsführung reine Auf- oder Abwickelvorgänge gefragt, sind die Torquemotoren eine kostengünstige Alternative. Sesame Motor bietet hochwertige Torquemotoren mit Thermoschutzschaltern und Kühlgebläsen (Modelle mit 40 W Ausgangsleistung) für solche Spezialanwendungen, damit die Motoren über einen langen Zeitraum stabil und kontinuierlich betrieben werden können. Darüber hinaus sind Drehzahlminderer für Torquemotoren erhältlich, um das Ausgangsdrehmoment wie bei Getriebemotoren zu erhöhen und ein breiteres Anwendungsspektrum zu haben.

Wenden Sie sich an Sesame Motor, um weitere Spezifikationen und Informationen zu Torquemotoren zu erhalten.