3T/TMACXXX—2025人形機(jī)器人用無(wú)框力矩電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了人形機(jī)器人用無(wú)框力矩電機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“無(wú)框電機(jī)”）的基本設(shè)計(jì)要求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存。本文件適用于額定電壓不超過(guò)100V、額定力矩范圍為0.1N·m～50N·m，用于人形機(jī)器人關(guān)節(jié)、軀干及頸部等部位驅(qū)動(dòng)的無(wú)框力矩電機(jī)設(shè)計(jì)與制造。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB/T755旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB/T2423.1電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)A：低溫GB/T2423.2電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)B：高溫GB/T4942旋轉(zhuǎn)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)的防護(hù)等級(jí)（IP代碼）分級(jí)GB/T10401永磁式直流力矩電動(dòng)機(jī)通用技術(shù)規(guī)范GB17625.1電磁兼容限值第1部分：諧波電流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流≤16A）3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T755、GB/T10401界定的及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1無(wú)框力矩電機(jī)framelesstorquemotor定子與轉(zhuǎn)子分別作為獨(dú)立部件，安裝時(shí)與負(fù)載結(jié)構(gòu)直接集成在一起的電機(jī)。4基本設(shè)計(jì)要求4.1工作環(huán)境條件人形機(jī)器人用無(wú)框力矩電機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB/T755要求，產(chǎn)品工作環(huán)境應(yīng)符合下列規(guī)定：a）環(huán)境溫度：-10℃~50℃;b）相對(duì)濕度：≤90%；c）防護(hù)等級(jí)：不低于IP54，符合GB/T4942的規(guī)定。4.2材料要求人形機(jī)器人用無(wú)框力矩電機(jī)材料應(yīng)符合下列規(guī)定：a）磁鋼材料采用高性能釹鐵硼，剩磁Br≥1.2T，矯頑力Hcj≥20kA/m；b）定轉(zhuǎn)子鐵芯采用高硅低損耗電工鋼片，損耗值不大于3.5W/kg（50Hz,1.5T）；T/TMACXXX—20254c）繞組絕緣等級(jí)不低于F級(jí)。4.3安全要求電機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足絕緣、接地、過(guò)載等安全要求，符合GB/T755的規(guī)定。5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能5.1結(jié)構(gòu)組成無(wú)框電機(jī)應(yīng)由定子組件、轉(zhuǎn)子組件及必要的傳感元件接口組成，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合圖1要求。圖1無(wú)框力矩電機(jī)典型結(jié)構(gòu)示意圖5.2功能要求電機(jī)功能設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求：a）支持高精度位置閉環(huán)控制（角度精度優(yōu)于0.1°);b）具備峰值力矩過(guò)載能力，峰值持續(xù)時(shí)間≥1s；c）可直接集成在機(jī)器人關(guān)節(jié)、脊柱等受限空間內(nèi)。6技術(shù)要求6.1外觀外觀要求應(yīng)滿足下列要求：a）電機(jī)表面應(yīng)光滑整潔，無(wú)明顯毛刺、裂紋、凹痕、變形及銹蝕現(xiàn)象；b）定子繞組引出線絕緣層無(wú)破損、老化；各零部件裝配到位，無(wú)松動(dòng)、錯(cuò)位；c）永磁體無(wú)脫落、碎裂，表面鍍層完好。6.2主要性能指標(biāo)電機(jī)主要性能指標(biāo)應(yīng)符合表1規(guī)定。表1電機(jī)主要性能指標(biāo)T/TMACXXX—202556.3尺寸及公差電機(jī)尺寸及公差性能指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：a）電機(jī)主要安裝面徑向、軸向公差按GB/T1804-2000中的m級(jí)執(zhí)行；b）定子外徑允許偏差：0/-0.05mm；c）轉(zhuǎn)子內(nèi)徑允許偏差：0/-0.02mm。6.4動(dòng)平衡電機(jī)動(dòng)平衡性能，其轉(zhuǎn)子組件剩余不平衡量應(yīng)≤3g·mm，應(yīng)滿足GB/T10401的要求。6.5電磁兼容電機(jī)諧波電流應(yīng)滿足GB17625.1的要求。7試驗(yàn)方法7.1試驗(yàn)環(huán)境電機(jī)環(huán)境試驗(yàn)應(yīng)符合GB/T2423.1、GB/T2423.2的規(guī)定。7.2外觀檢驗(yàn)采用目測(cè)法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)環(huán)境為自然光或照度不低于300lx的白光光源，檢驗(yàn)距離為300mm～500mm，觀察角度為與電機(jī)表面成45?！?0。。檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合6.1的外觀要求。7.3性能試驗(yàn)方法電機(jī)性能試驗(yàn)應(yīng)按照表2的規(guī)定執(zhí)行。表2性能要求試驗(yàn)方法T/TMACXXX—202567.4尺寸及公差試驗(yàn)方法電機(jī)尺寸及公差試驗(yàn)應(yīng)按照表3的規(guī)定執(zhí)行。表3尺寸及公差試驗(yàn)方法7.5動(dòng)平衡試驗(yàn)方法電機(jī)動(dòng)平衡應(yīng)按照GB/T10401的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。7.6電磁兼容試驗(yàn)方法諧波電流使用電磁兼容測(cè)試設(shè)備測(cè)量電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的諧波電流應(yīng)符合GB17625.1規(guī)定的要求。8檢驗(yàn)規(guī)則8.1檢驗(yàn)分類電機(jī)檢驗(yàn)分為出廠檢驗(yàn)、型式檢驗(yàn)、復(fù)驗(yàn)（必要時(shí)）。8.2出廠檢驗(yàn)每臺(tái)電機(jī)出廠前均應(yīng)進(jìn)行出廠檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)包括外觀、尺寸、絕緣電阻、額定力矩測(cè)試。8.3型式檢驗(yàn)電機(jī)在以下情況之一時(shí)應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)，檢驗(yàn)應(yīng)包括第6章所有項(xiàng)目：a）新產(chǎn)品定型或老產(chǎn)品轉(zhuǎn)廠生產(chǎn)；b）重大設(shè)計(jì)、工藝、材料變更可能影響產(chǎn)品性能時(shí)；c）正常生產(chǎn)時(shí)，每12個(gè)月至少一次；d）行政管理部門或用戶提出型式檢驗(yàn)要求時(shí)。8.4判定規(guī)則電機(jī)檢驗(yàn)判定規(guī)則應(yīng)符合下列規(guī)定：a）檢驗(yàn)項(xiàng)目全部合格，則判為合格品；b）出廠檢驗(yàn)中若某項(xiàng)不合格，應(yīng)加倍抽樣復(fù)驗(yàn)該項(xiàng)目，復(fù)驗(yàn)仍不合格，則該批產(chǎn)品判為不合格；c）型式檢驗(yàn)任何一項(xiàng)不合格，判定該型號(hào)產(chǎn)品型式檢驗(yàn)不合格。8.5檢驗(yàn)報(bào)告檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容：產(chǎn)品名稱、型號(hào)、編號(hào)；檢驗(yàn)項(xiàng)目及方法；檢驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果；檢驗(yàn)結(jié)論；檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)及人員簽字蓋章；檢驗(yàn)日期。T/TMACXXX—202579標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存9.1標(biāo)志電機(jī)本體應(yīng)有清晰耐久標(biāo)志，標(biāo)識(shí)應(yīng)符合GB/T191的規(guī)定，內(nèi)容包括：制造廠