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直線電機優點和直線電機缺點及直線電機規格

日期:2017/1/10 11:49:51
摘要:直線電機優點和直線電機缺點及直線電機規格
關鍵詞:直線電機,直線馬達,直線電機優缺點,直線電機規格

直線電機:

一:優點:

1.進給速度范圍寬。可從1(1)

m/s到20m/min以上,加工中心的快進速度已達208m/min,而傳統機床快進速 度<60m/min,一般為20~30m/min。 2.速度特性好。速度偏差可達(1)0.01%以下。 3.加速度大。直線電機最大加速度可達30g,加工中心的進給加速度已達3.24g,激光加工機的進給加速度已達5g,而傳統機床進給加速度在1g以下,一般為0.3g。

4.定位精度高。采用光柵閉環控制,定位精度可達0.1

~0.01

(1)mm

。應用前饋控制的直線電機驅動系統可減少跟蹤誤差200

倍以上。由于運動部件的動態特性好,響應靈敏,加上插補控制的精細化,可實現納米級控制。

5.

行程不受限制。傳統的絲杠傳動受絲杠制造工藝限制,一般

4~6m,更的行程需要接長絲杠,無論從制造工藝還是在性能上都不理想。而采用直線電機驅動,定子可無限加長,且制造工藝簡單,已有大型高速加工中心X

軸長達40m以上。 6.結構簡單、運動平穩、噪聲小,運動部件摩擦小、磨損小、使用壽命長、安全可靠。 二:原理:直線電機與普通電機在原理上類似,它只是電機圓柱面的展開,其種類與傳統電機相同,例如:直流直 線電機,交流永磁同步直線電機,交流感應異步直線電機,步進直線電機等。象無刷旋轉電機,動子和定子無機械連接(無刷)。直線電機使用和旋轉電機相同的控制和可編程配置。直線電機的形狀可以是平板式和U 型槽式,和管式.哪種構造最適合要看實際應用的規格要求和工作環境。 三:直線電機的缺點是:(1)存在不可避免的“端部效應(Edge Effect)”,即直線電機的端部磁場的畸變影響了行波磁場的完整性,使得電動機的損耗增加,推力減小,而且存在較大的推力波動;(2

)控制難度大,直線電動機在運行的過程中負載的變化,系統參數的變動和各種干擾,包括端部效應,都直接作用在電機本身,沒有緩沖環節,如果系統的魯棒性不強,會造成系統的失穩和性能的下降;(3)其它缺點如需要隔磁,安裝困難,成本高等。 四:電機規格:行程80mm的電機,總長200mm左右,寬40mm左右,不加座高20mm左右,價格在4000/個,2公斤力20N左右。 五.分類:直線電機大體上分直線直流電機、直線步進電機、直線磁阻電機、直線感應電機、和直線同步電機五種,但各種直線電機的發展并不均衡,直線伺服系統中的驅動電機以永磁直線電機和直線感應電機為主。 永磁直線電機和直線感應電機各有其優缺點。永磁直線電機的優勢在于:每單位尺寸更大的出力;發熱少,冷卻要求低,長次級不需冷卻。存在的問題在于:永磁體產生的強磁場使其安裝和操作較困難;永磁磁場吸引鐵屑,實際加工時排屑困難,電機必須加密封以防止鐵屑阻塞氣隙或進入運動副中;需通過位置傳感器對電機進行電流換向控制;永磁鐵有可能退磁。直線感應電機的優勢在于:其次級結構簡單,安裝、維修和除屑容易。因為不使用昂貴的永磁體,在長行程(如傳送裝置)的應用場合有降低成本的可能性。缺點在于采用電激磁,因此效率低,發熱大,次級也需要冷卻;氣隙公差嚴格,通常只有0.1mm,工藝性差,加工成本高;需要復雜的矢量變換技朮,控制算法遠比直線永磁電機的控制算法復雜。