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直线电机的分类及特点

2020-8-23 19:32| 发布者: admin| 查看: 976| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要: 直线电机的分类    由于直线电机和旋转电机之间存在上述对应关系,因此每种旋转电机都有相应的直线电机,但直线电机的结构形式比旋转电机更灵活,另外,由于直线电机的某些性能参数与应用场合密切相关,所以直线 ...
直线电机的分类
   由于直线电机和旋转电机之间存在上述对应关系,因此每种旋转电机都有相应的直线电机,但直线电机的结构形式比旋转电机更灵活,另外,由于直线电机的某些性能参数与应用场合密切相关,所以直线电机除了可按工作原理分类外,还可按结构形式分类和性能分类。
   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):
   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;
   结构简单,体积小,以最少的零部件数量实现直线驱动,而且是只有一个运动的部件;
   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;
   可以提供很宽的速度范围,从每秒几微米到数米,特别是高速是其一个突出的优点;
   加速度很大,最大可达10g;
   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;
   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;
   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
  
    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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