直线电机是一种将电能直接转换成直线运作机械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成。对应旋转电机定子的部分叫初级,对应转子的部分叫次级。在初级绕组中通多相交流电,便产生一个平移交变磁场称为行波磁场。在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力,从而以便于运作部件的直线运作。
直线电机的结构
直线电机的结构可以看作是将一台旋转电机沿径向剖开,并将电机的圆周展开成直线而形成的。其中定子相当于直线电机的初级,转子相当于直线电机的次级,当初级通入电流后,在初次级之间的气隙中产生行波磁场,在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力,从而实现运动部件的直线运动。
直线电机的特点
1、高速响应 由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的如丝杠等机械传动件,使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。
2、位精度高 线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构引起的传动误差减少了插补时因传动系统滞后带来跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时提高了其传动刚度。
3、速度快、加减速过程短 行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其行程长度。动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触)其运动时噪音将大大降低。效率高由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗
4、工作安全可靠、寿命长 直线电机可以便于无接触传递力,机械摩擦损耗几乎为零,所以故障少,免维修,因而工作安全可靠、寿命长。
5、高速度 直线电机通过直接驱动负载的方式,可以便于从高速到低速等不同范围的高准确度位置定位控制。
直线电机的动子(初级)和定子(次级)之间无直接接触,定子及动子均为刚性部件,从而保证直线电机运作的静音性以及整体机构核心运作部件的高刚性。直线电机的行程可通过拼接定子来以便于行程的无限制,同时也可通过在同一个定子上配置多个动子来以便于同一个轴向的多个独立运作控制。直线电机驱动的机构可通过增强机构以及反馈元件的刚性以及准确度,辅之以恒温控制等措施来以便于超精密运作控制。
