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直线电机的分类及特点

发布时间:2018-08-24 阅读次数:109 文章来源:未知
导读: 直线电机按结构形式分类根据不同的使用场合,直线电机的结构形式和分为:平板式、U 形、圆筒式,如下图所示,图中红色为动子,蓝色为定子。
? 直线电机按结构形式分类根据不同的使用场合,直线电机的结构形式和分为:平板式、U 形、圆筒式,
如下图所示,图中红色为动子,蓝色为定子。
 

直线电机按性能参数分类根据不同应用场合对性能参数的要求不同,直线电机还可分为:
①高推力(高推力、大位移)
直线电机:其典型应用行业有高速、高精数控机床、高速加工中心和并联(杆机构)机床等;数控机械如传输机械、冶金机械、纺织机械等;及其他高速、高精且需要高推力、大位移的场合,如飞行模拟器、弹射器,加速滑轨等。
②高响应(高频响、小位移)
直线电机:其典型应用行业有往返频率高、位移小、推力不高的各类精密机床,如非圆截面加工机床、高速磨床、电火花成型加工机床等;快速成形、图像传递、光电医疗、激光加工等设备或装置上的三维振镜扫描动态聚焦系统;电子制造行业的装备:插件机、线路板检测和钻孔、半导体行业:芯片加工、切片、连线、离子注入、光刻、芯片检验等装备;
 
计算机外围驱备:X-Y绘图机、高速打印机、扫描仪、数控坐标测量仪、软盘驱动设备等。
 
直线电机直线电机的特点直线电机的特点在于直接产生直线运动,与间接产生直线运动的“旋转电机+滚珠丝杠”相比,其优点在于:(具体性能见表1):
 
 
直线电机没有机械接触,传动力是在气隙中产生的,因此没有金属和金属的接触,除了导轨外没有其它摩擦;
直线电机结构简单,体积小,以最少的零部件数量实现直线驱动,而且是只有1个运动的部件;
直线电机行程理论上不受限制,而且性能不会因为行程的改变而受到影响;
 
直线电机可以提供很宽的速度范围,从每秒几微米到数米,特别是高速是其1个突出的优点;
 
直线电机加速度很大,最大可达10g;直线电机的分类及特点_直线电机运动平稳,这是因为除了起支撑作用的直线导轨或气浮轴承外,没有其它机械连接或转换装置的缘故;
 
直线电机精度和重复精度高,因为消除了影响精度的中间环节,系统的精度取决于位置检测元件,有合适的反馈装置可达亚微米级;
 
_直线电机维护简单,由于部件少,运动时无机械接触,从而大大降低了零部件的磨损,只需很少甚至无需维护,使用寿命更长。表1 直线电机与"旋转电机+滚珠丝杠"传动性能比较
 
直线电机以上特点可以看出直线电机具有作为伺服电机的全部特性,有着回转式电机无可比的卓越性能。然而任何事物都具有两面性,直线电机也有其缺点。首先直线电机端部磁场的畸变影响到行波磁场的完整性,使直线电机损耗增加,推力减少,而且存在较大的推力波动,这就是直线电机特有的"端部效应(Edge Effect),直线电机的结构特点决定了端部效应是不可避免的。其次直线电机的控制难度大,因为在电机的运行过程中负载(如工件重量、切削力等)的变化、系统参数摄动和各种干扰(如摩擦力等),包括端部效应都直接作用到电机上,没有任何缓冲或削弱环节,如果控制系统的鲁棒性不强,会造成系统的失稳和性能的下降。其他缺点包括安装困难、需要隔磁、效率低、成本高等。


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