一、直線電機是什么東西
直線(xian)(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)也稱線(xian)(xian)性(xing)電(dian)(dian)機(ji)(ji),線(xian)(xian)性(xing)馬(ma)達(da)(da),直線(xian)(xian)馬(ma)達(da)(da),推桿馬(ma)達(da)(da),是(shi)(shi)直接產生直線(xian)(xian)運動(dong)(dong)(dong)的電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)。直線(xian)(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)是(shi)(shi)一(yi)種將電(dian)(dian)能(neng)直接轉(zhuan)換(huan)成(cheng)直線(xian)(xian)運動(dong)(dong)(dong)機(ji)(ji)械能(neng),而不(bu)需要任何中間(jian)轉(zhuan)換(huan)機(ji)(ji)構的傳動(dong)(dong)(dong)裝(zhuang)置。它可以看(kan)成(cheng)是(shi)(shi)一(yi)臺(tai)旋轉(zhuan)電(dian)(dian)機(ji)(ji)按(an)徑向(xiang)剖開(kai),并展(zhan)成(cheng)平(ping)面而成(cheng)。最常用的直線(xian)(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)類(lei)型(xing)是(shi)(shi)平(ping)板(ban)式和U型(xing)槽(cao)式,和管式。線(xian)(xian)圈的典(dian)型(xing)組成(cheng)是(shi)(shi)三相,由霍爾(er)元(yuan)件實現無刷換(huan)相。
二、直線電機的優點
1、結構簡單
管型直(zhi)線電(dian)機不需要(yao)經過中間轉換機構而直(zhi)接產生(sheng)直(zhi)線運(yun)動(dong),使結構大(da)大(da)簡化(hua),運(yun)動(dong)慣量(liang)減(jian)少(shao),動(dong)態響(xiang)應性(xing)能(neng)和(he)定位精(jing)度大(da)大(da)提(ti)高(gao)。同時也提(ti)高(gao)了(le)可靠性(xing),節約了(le)成(cheng)本,使制(zhi)造和(he)維護(hu)更加簡便。它的初次級可以直(zhi)接成(cheng)為機構的一(yi)部分,這(zhe)種(zhong)獨特的結合使得(de)這(zhe)種(zhong)優勢進一(yi)步體現出來。
2、適合高速直線運動
因(yin)為不存在離心力的約(yue)束,普(pu)通材料亦(yi)可(ke)以達(da)到較高的速度。而且如果初、次級(ji)間用氣墊(dian)或磁墊(dian)保存間隙,運動時無機械接觸,因(yin)而運動部分也就無摩擦(ca)和噪聲(sheng)。這樣,傳(chuan)動零(ling)部件沒有磨損(sun),可(ke)大大減(jian)小機械損(sun)耗,避免拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等(deng)所造成的噪聲(sheng),從而提高整(zheng)體(ti)效率。
3、初級繞組利用率高
在管型直線感應(ying)電(dian)機中,初級繞組(zu)是餅式的(de),沒有(you)端部繞組(zu),因而繞組(zu)利(li)用(yong)率高。
4、無橫向邊緣效應
橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)效(xiao)應是指(zhi)由(you)于橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)開斷造成的邊界(jie)處(chu)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的削(xue)弱,而(er)圓筒型(xing)直線電機(ji)橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)無開斷,所(suo)以磁(ci)(ci)場(chang)(chang)沿周向(xiang)(xiang)(xiang)均勻(yun)分布。
5、容易克服單邊磁拉力問題
徑向拉(la)力互相(xiang)抵(di)消,基本不存在單(dan)邊磁拉(la)力的問題。
6、易于調節和控制
通過調節電壓或(huo)頻率(lv),或(huo)更(geng)換次(ci)級材料,可以得(de)到不(bu)同的(de)速(su)度、電磁(ci)推力,適用于低速(su)往復運行場合(he)。
7、適應性強
直(zhi)線電機(ji)的初(chu)級鐵芯可以用(yong)環氧(yang)樹脂封成整體,具有較好的防腐、防潮性能(neng),便(bian)于在潮濕(shi)、粉塵(chen)和有害氣體的環境(jing)中使用(yong);而(er)且可以設(she)計成多種結構(gou),滿足不同情況的需要。
8、高加速度
這是直線電機驅(qu)動(dong),相比其他(ta)絲杠(gang)、同步帶和齒(chi)輪齒(chi)條驅(qu)動(dong)的一個顯(xian)著優(you)勢。
三、直線電機的缺點
1、直線(xian)電機的(de)耗電量大,尤其(qi)在進行高(gao)荷載、高(gao)加速(su)度的(de)運動時,機床瞬間電流對車間的(de)供(gong)電系統(tong)帶來(lai)沉重負(fu)荷。
2、振動高,直線電機(ji)的(de)動態剛性極低,不能(neng)起緩沖阻尼作用,在(zai)高速(su)運(yun)動時容(rong)易引起機(ji)床其它部分共振。
3、發熱量大,固定在工作臺底部的直(zhi)線電機動子是(shi)高發熱部件,安裝位置(zhi)不(bu)利于(yu)自然散(san)熱,對機床的恒溫控制造成很大挑戰(zhan)。
4、不能自(zi)鎖(suo)緊(jin),為了保(bao)證操作安全,直(zhi)線電機驅動(dong)的運動(dong)軸,尤其是垂(chui)直(zhi)運動(dong)軸,必須要(yao)額外配備鎖(suo)緊(jin)機構(gou),增加了機床的復(fu)雜性。
四、直線電機的結構組成
直線(xian)電機(ji)的(de)(de)基本結構主要由(you)定(ding)子(zi)、轉子(zi)及磁(ci)路組成(cheng),其中定(ding)子(zi)和轉子(zi)是電機(ji)的(de)(de)核心部分,而磁(ci)路則是起到(dao)導磁(ci)作(zuo)用的(de)(de)補(bu)充部分。
五、直線電機的工作原理
直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)的(de)原理并不復雜,你可以理解為把一臺旋轉運動(dong)的(de)感應電(dian)動(dong)機(ji)沿著半(ban)徑的(de)方向剖開,并且展平,這就是一臺直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)。其中定子相當于直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)的(de)初級(ji)(ji)(ji),轉子相當于直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)的(de)次(ci)(ci)級(ji)(ji)(ji),當初級(ji)(ji)(ji)通(tong)入電(dian)流后,在(zai)初次(ci)(ci)級(ji)(ji)(ji)之間的(de)氣隙中產生(sheng)行(xing)波磁場(chang),在(zai)行(xing)波磁場(chang)與次(ci)(ci)級(ji)(ji)(ji)永(yong)磁體的(de)作用下產生(sheng)驅動(dong)力,從而實現運動(dong)部件的(de)直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)運動(dong)。
直(zhi)線電(dian)(dian)(dian)機是利(li)用電(dian)(dian)(dian)磁(ci)作(zuo)用原理,將電(dian)(dian)(dian)能直(zhi)接轉換直(zhi)線運動的設備。在(zai)實際的運用中(zhong),為(wei)了保(bao)證在(zai)整(zheng)個(ge)行(xing)程之(zhi)內初級(ji)與(yu)(yu)次(ci)(ci)級(ji)之(zhi)間(jian)的耦合保(bao)持不變,一般要(yao)將初級(ji)與(yu)(yu)次(ci)(ci)級(ji)制造成不同長度。直(zhi)線電(dian)(dian)(dian)機與(yu)(yu)旋(xuan)轉電(dian)(dian)(dian)動機類似,通(tong)入三(san)相電(dian)(dian)(dian)流后,也會在(zai)氣隙(xi)中(zhong)產(chan)生磁(ci)場(chang)(chang),如(ru)果不考慮端(duan)部效應,磁(ci)場(chang)(chang)在(zai)直(zhi)線方(fang)向呈正弦分布,只是這個(ge)磁(ci)場(chang)(chang)是平移而(er)不是旋(xuan)轉的,因此稱行(xing)波磁(ci)場(chang)(chang)。行(xing)波磁(ci)場(chang)(chang)與(yu)(yu)次(ci)(ci)級(ji)互(hu)相作(zuo)用便產(chan)生電(dian)(dian)(dian)磁(ci)推(tui)力,這就是直(zhi)線電(dian)(dian)(dian)機運行(xing)的基(ji)本原理。
六、直線電機怎么選型
1、應用需求分析
在選擇(ze)直線電(dian)機(ji)(ji)(ji)之前,首先(xian)需(xu)要根據具體應用(yong)(yong)需(xu)求(qiu)進行分析(xi),明確所需(xu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)的性能指(zhi)標、負載(zai)要求(qiu)、控制(zhi)方式、環境要求(qiu)等(deng)(deng)(deng)。需(xu)要考(kao)慮的因素包括(kuo)負載(zai)的質量(liang)、速度、加速度、精度等(deng)(deng)(deng)參數,以及電(dian)機(ji)(ji)(ji)的耐磨損、防塵防水等(deng)(deng)(deng)特性。只有清晰了解(jie)應用(yong)(yong)需(xu)求(qiu),才能選擇(ze)性能最優(you)的直線電(dian)機(ji)(ji)(ji)。
2、電機性能參數選擇
根(gen)據(ju)應(ying)(ying)用需(xu)求分析的(de)結(jie)果,選(xuan)(xuan)擇(ze)符合使(shi)用要(yao)求的(de)電(dian)機性(xing)能(neng)(neng)參數(shu)(shu)。常見的(de)電(dian)機性(xing)能(neng)(neng)參數(shu)(shu)包括推力(li)、速(su)度(du)、加(jia)速(su)度(du)、分辨率、負(fu)載能(neng)(neng)力(li)、電(dian)流、峰(feng)值力(li)等,這些參數(shu)(shu)根(gen)據(ju)具(ju)體應(ying)(ying)用需(xu)求而異。在選(xuan)(xuan)擇(ze)電(dian)機性(xing)能(neng)(neng)參數(shu)(shu)時(shi),需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)實際(ji)情況考慮到(dao)使(shi)用環境可(ke)能(neng)(neng)會對電(dian)機性(xing)能(neng)(neng)產生的(de)影響(xiang)。
3、電機外形尺寸和結構設計
根據應用(yong)需(xu)求和(he)電(dian)(dian)機性(xing)能(neng)參(can)數(shu),選擇適當的電(dian)(dian)機外(wai)形(xing)尺(chi)寸(cun)和(he)結(jie)構設計。電(dian)(dian)機形(xing)狀和(he)外(wai)形(xing)尺(chi)寸(cun)因應用(yong)而異,需(xu)要(yao)選擇合適的結(jie)構方(fang)(fang)式(shi),如帶傳動、直線導軌等。同(tong)時還需(xu)要(yao)考(kao)慮電(dian)(dian)機的安(an)裝方(fang)(fang)式(shi)、穩(wen)定性(xing)、壽命等因素,確保電(dian)(dian)機能(neng)夠良好地運行并有(you)效減(jian)少維(wei)護成本。
4、制造商的聲譽和售后服務
選擇一個良好的制造商,可以保證直線電機質量的可靠性和長期性。應該選擇聲譽良好,有生產廠家支持和提供優質售后服務的供應商。需要注意的是,除了考慮品牌直線電機性(xing)能指(zhi)標和外形尺寸,還(huan)需要考慮到生產批次、客(ke)戶量、質(zhi)量管控(kong)等細節問題。