直线电机与旋转电机的比较 

发表于 2019-07-08 11:03:44 收藏 已收藏
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直线电机与旋转电机的比较 

发表于 2019-07-08 11:03:44
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直线电机也是伺服电机的一种,理论上,只要有反馈的系统(直线电机通常以Hall或者直线光栅反馈)都应该是伺服系统。所以,伺服电应该在广义上被分为两类:旋转伺服电机和直线伺服电机。

旋转电机种类多需求大,按作用可分为发电机和电动机。直线电机也称线性电机,线性马达,直线马达,推杆马达。主要用于一些对系统动态特性非常高以及特殊环境的场合,比如,半导体生产线等。

直线电机与旋转电机的比较 

直线电机与旋转电机相比,主要有如下几个特点:

一是结构简单,由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置,因而使得系统本身的结构大为简化,重量和体积大大地下降;

二是定位精度高,在需要直线运动的地方,直线电机可以实现直接传动,因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差,故定位精度高,如采用微机控制,则还可以大大地提高整个系统的定位精度;

三是反应速度快、灵敏度高,随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑,因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触,这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力,因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性;

四是工作安全可靠、寿命长。直线电机可以实现无接触传递力,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。

直线电机和传统的旋转电机+滚珠丝杠运动系统的比较 

在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的最大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为“零传动”。正是由于这种“零传动”方式,带来了原旋转电机驱动方式无法达到的性能指标和优点。 

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机械传动件(如丝杠等),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. 精度直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构产生的传动间隙和误差,减少了插补运动时因传动系统滞后带来的跟踪误差。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。 

3. 动刚度高由于“直接驱动”,避免了启动、变速和换向时因中间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,同时也提高了其传动刚度。 

4. 速度快、加减速过程短由于直线电动机最早主要用于磁悬浮列车(时速可达500Km/h),所以用在机床进给驱动中,要满足其超高速切削的最大进个速度(要求达60~100M/min或更高)当然是没有问题的。也由于上述“零传动”的高速响应性,使其加减速过程大大缩短。以实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。可获得较高的加速度,一般可达2~10g(g=9.8m/s2),而滚珠丝杠传动的最大加速度一般只有0.1~0.5g。 

5. 行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电动机,就可以无限延长其行程长度。 

6. 运动动安静、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。 

7. 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,传动效率大大提高。

直线电机与旋转电机的比较 

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