一、直線電機與一般旋轉電機相比的優點:
1、結構簡單
直線電機不需要經過中間轉換機構而直接產生直線運動,使結構大大簡化,運動慣量減少,動態響應性能和定位精度大大提高;同時也提高了可靠性,節約了成本,使制造和維護更加簡便。它的初次級可以直接成為機構的一部分,這種獨特的結合使得這種優勢進一步體現出來。
2、高加速度
這是直線電機驅動,相比其他絲杠、同步帶和齒輪齒條驅動的一個顯著優勢。
3、適合高速直線運動
因為不會有離心力的約束條件,一般材料亦能夠做到較高的速度。并且假如初、次級間用氣墊或磁墊保留間隙,運動時無機器接觸,因此運動部分也就無磨擦和噪音。那樣,傳動零部件沒有磨損,可大大的減少機器耗損,防止拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等所引起的噪音,因此提升整體效率。
4、初級繞組利用率高
在管型直線感應電機中,初級繞組是餅式的,沒有端部繞組,因而繞組利用率高。
5、無橫向邊緣效應
橫向效應是指由于橫向開斷造成的邊界處磁場的削弱,而圓筒型直線電機橫向無開斷,所以磁場沿周向均勻分布。
6、容易克服單邊磁拉力問題
徑向拉力互相抵消,基本不存在單邊磁拉力的問題。
7、易于調節和控制
通過調節電壓或頻率,或更換次級材料,可以得到不同的速度、電磁推力,適用于低速往復運行場合。
8、適應性強
二、直線電機的結構組成
直線的結構主要包括定子、動子和直線運動的支撐輪三部分。為了保證在行程范圍內定子和動子之間具有良好的電磁場耦合,定子和動子的鐵心長度不等。定子可制成短定子和長定子兩種形式。
直線電機的初級鐵芯可以用環氧樹脂封成整體,具有較好的防腐、防潮性能,便于在潮濕、粉塵和有害氣體的環境中使用;而且可以設計成多種結構形式,滿足不同情況的需要。
精度方面直線電機因傳動機構簡單減少了插補滯后的問題,定位精度、重現精度、絕對精度,通過位置檢測反饋控制都會較“其他高速機”高,且容易實現。
三、直線電機高速機在實際應用上的優勢
直線電機高速機定位精度可達0.1μm,“其他高速機”最高達到2~5μm,且要求CNC-伺服電機-無隙連軸器-止推軸承-冷卻系統-高精度滾動導軌-螺母座-工作臺閉環整個系統的傳動部分要輕量化,光柵精度要高。若想達到較高平穩性,“其他高速機”要采取雙軸驅動,直線電機是高發熱部件,需采取強冷措施,要達到相同目的,直線電機則要付出更大的代價。
速度方面直線電機具有相當大的優勢,直線電機速度達到300m/min,加速度達到10g;滾珠絲杠速度為120m/min,加速度為1.5g。從速度上和加速度的對比上,直線電機具有相當大的優勢,而且直線電機在成功解決發熱問題后速度還會進一步提高,而“其他高速機”在速度上卻受到限制很難再提高較多。
壽命方面直線電機因運動部件和固定部件間有安裝間隙,無接觸,不會因動子的高速往復運動而磨損,長間使用對運動定位精度無變化,適合高精度的場合。
而傳統的高速機則很難在高速往復運動中保證精度,因高速摩擦,會造成絲杠螺母的磨損,影響運動的精度要求。對高精度的需求場合無法滿足。
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