一、直線電機是什么東西
直線電機也稱線(xian)(xian)(xian)性電(dian)機(ji),線(xian)(xian)(xian)性馬達,直(zhi)線(xian)(xian)(xian)馬達,推(tui)桿馬達,是(shi)(shi)直(zhi)接產生直(zhi)線(xian)(xian)(xian)運(yun)動(dong)(dong)的電(dian)動(dong)(dong)機(ji)。直(zhi)線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)是(shi)(shi)一種將電(dian)能直(zhi)接轉換成(cheng)(cheng)直(zhi)線(xian)(xian)(xian)運(yun)動(dong)(dong)機(ji)械能,而不需要任何中間轉換機(ji)構的傳(chuan)動(dong)(dong)裝(zhuang)置。它可以看成(cheng)(cheng)是(shi)(shi)一臺旋轉電(dian)機(ji)按徑(jing)向剖開,并展(zhan)成(cheng)(cheng)平面而成(cheng)(cheng)。最常用(yong)的直(zhi)線(xian)(xian)(xian)電(dian)機(ji)類型(xing)(xing)是(shi)(shi)平板式(shi)和(he)U型(xing)(xing)槽式(shi),和(he)管(guan)式(shi)。線(xian)(xian)(xian)圈(quan)的典型(xing)(xing)組(zu)成(cheng)(cheng)是(shi)(shi)三(san)相(xiang),由霍爾(er)元件實現(xian)無刷換相(xiang)。
二、直線電機的優點
1、結構簡單
管型直(zhi)(zhi)線(xian)電機不需要經(jing)過中間(jian)轉換機構(gou)(gou)而直(zhi)(zhi)接(jie)產生直(zhi)(zhi)線(xian)運動,使結(jie)構(gou)(gou)大大簡化,運動慣量減少,動態響(xiang)應性能(neng)和(he)定位精度大大提高(gao)。同(tong)時也提高(gao)了可(ke)靠性,節約了成本,使制(zhi)造和(he)維護更加簡便。它(ta)的初次級可(ke)以直(zhi)(zhi)接(jie)成為機構(gou)(gou)的一部(bu)分,這(zhe)種獨特(te)的結(jie)合使得這(zhe)種優勢進一步體現出來。
2、適合高速直線運動
因(yin)(yin)為不存(cun)在離心(xin)力的約束,普通材料(liao)亦可(ke)以達到(dao)較高的速度。而且如果初、次級間用氣墊或磁墊保存(cun)間隙,運動時無機械接觸,因(yin)(yin)而運動部(bu)分也就無摩擦和噪聲。這樣,傳動零部(bu)件沒有磨損,可(ke)大(da)大(da)減(jian)小機械損耗(hao),避免(mian)拖纜(lan)、鋼索、齒輪(lun)與(yu)皮帶(dai)輪(lun)等(deng)所造成的噪聲,從(cong)而提高整(zheng)體效率。
3、初級繞組利用率高
在管型直線感(gan)應電機中,初級繞(rao)組(zu)是(shi)餅(bing)式的,沒(mei)有端(duan)部繞(rao)組(zu),因而繞(rao)組(zu)利用率高。
4、無橫向邊緣效應
橫向效應是指(zhi)由于橫向開斷(duan)造(zao)成的邊界處磁場的削弱,而(er)圓筒(tong)型(xing)直線電機(ji)橫向無開斷(duan),所以磁場沿(yan)周向均勻分(fen)布。
5、容易克服單邊磁拉力問題
徑(jing)向拉力互相抵消(xiao),基本不存在單(dan)邊磁拉力的問題。
6、易于調節和控制
通過(guo)調節電(dian)(dian)壓或頻率,或更換次級(ji)材料(liao),可(ke)以(yi)得(de)到不同的速度、電(dian)(dian)磁(ci)推(tui)力,適用(yong)于(yu)低速往(wang)復運行場合。
7、適應性強
直線電機的(de)初級鐵(tie)芯可(ke)以(yi)用環(huan)氧樹(shu)脂封成整體,具有(you)較好的(de)防(fang)腐(fu)、防(fang)潮性(xing)能,便于在潮濕(shi)、粉塵(chen)和有(you)害氣體的(de)環(huan)境中使(shi)用;而且可(ke)以(yi)設計成多種結構,滿足不同情況(kuang)的(de)需要。
8、高加速度
這(zhe)是直(zhi)線電(dian)機驅動,相比(bi)其(qi)他絲杠、同步(bu)帶和齒輪齒條驅動的(de)一個顯著(zhu)優勢(shi)。
三、直線電機的缺點
1、直線電機的(de)耗電量大,尤(you)其在進(jin)行高(gao)荷載、高(gao)加速度的(de)運動(dong)時,機床瞬(shun)間(jian)電流對車間(jian)的(de)供電系統(tong)帶來沉重負荷。
2、振(zhen)動(dong)高,直線電機的動(dong)態剛(gang)性極低,不(bu)能起(qi)緩沖阻尼(ni)作用(yong),在高速運動(dong)時(shi)容易引起(qi)機床其它(ta)部分共(gong)振(zhen)。
3、發(fa)熱(re)量大,固定在工作臺底部的(de)直線電機(ji)動子是高發(fa)熱(re)部件(jian),安(an)裝(zhuang)位置不利于(yu)自然散(san)熱(re),對機(ji)床的(de)恒溫(wen)控制造成很大挑戰(zhan)。
4、不能自(zi)鎖緊,為了保證(zheng)操作安全,直線電機驅動的(de)運(yun)動軸,尤其是垂直運(yun)動軸,必須要額外配(pei)備(bei)鎖緊機構,增加(jia)了機床的(de)復雜性。
隨著高速加工技術的迅速發展,對傳動及控制系統的要求越來越高,使直線電機驅動技術的研究力度在逐步加大。現在直線電機的許多缺點已經被克服,直線電機的(de)動(dong)力性能也更加(jia)的(de)卓(zhuo)越。直(zhi)線(xian)驅動(dong)技(ji)術的(de)研(yan)究既是(shi)技(ji)術向更高更快發(fa)展(zhan)的(de)趨勢(shi),同時也更能滿(man)足市場(chang)需要,帶來更大的(de)經(jing)濟效益,成為未(wei)來發(fa)展(zhan)的(de)必(bi)然(ran)趨勢(shi)。