超高速加工和超精密加工成為未來(lái)機(jī)床業(yè)發(fā)展的兩個(gè)主題,傳統(tǒng)的機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”機(jī)構(gòu)。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)涉及的中間部件多,運(yùn)動(dòng)慣量大,而且滾珠絲杠本身俱有物理局限性,因此產(chǎn)生的線性速度、加速度及定位精度均有限,不能滿足超高速、高精密加工的需要。目前對(duì)高的要求數(shù)控機(jī)床均采用直線電機(jī),它直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,運(yùn)動(dòng)慣量小,系統(tǒng)剛度高,快速響應(yīng)特性好,高速情況下能實(shí)現(xiàn)精密定位,產(chǎn)生推力大,尤其運(yùn)動(dòng)速度、加速度高于滾珠絲杠的若干倍,工作行程可以無(wú)限長(zhǎng),維護(hù)少、壽命長(zhǎng)。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)分析了直線電機(jī)需要克服的常見問題。絕熱與散熱問題永磁直線電機(jī)運(yùn)行時(shí),由于銅損和鐵損,線圈會(huì)發(fā)熱,帶來(lái)幾個(gè)負(fù)面影響:對(duì)線圈絕緣層造成老損或破壞。直線電機(jī)運(yùn)用原理:普通的電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng).由旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的交通工具需要做直線運(yùn)動(dòng)。永州直驅(qū)永磁直線電機(jī)是什么
直線式電動(dòng)機(jī)是一種把電能直接轉(zhuǎn)化為直線式運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的傳動(dòng)裝置,無(wú)需任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。這就像是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的馬達(dá),將其分成徑向段,并展開成平面。線性電動(dòng)機(jī)又稱線性電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)、推桿電動(dòng)機(jī)。直線電機(jī)常見的類型是平板型、U型槽型、管型。其典型組成為三相,帶有霍爾元件實(shí)現(xiàn)無(wú)刷換相。直線電機(jī)的圖表清楚地顯示了動(dòng)子(forcer,rotor)的內(nèi)部繞組.磁鐵和磁軌.動(dòng)子通過(guò)環(huán)氧材料對(duì)線圈進(jìn)行擠壓。另外,磁軌將磁鐵固定到鋼上。線性電動(dòng)機(jī)通常簡(jiǎn)單地說(shuō)就是將旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)展開,工作原理相同。動(dòng)軌(forcer,rotor)是用環(huán)氧材料將線圈壓在一起制成的,而磁軌則是將磁鐵(通常是高能量的稀土磁鐵)固定到鋼上。馬達(dá)的動(dòng)子包括線圈繞組、霍爾元件、電熱調(diào)節(jié)器(溫度傳感器監(jiān)測(cè)溫度)以及電子接口。轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)中,動(dòng)子和定子需要轉(zhuǎn)動(dòng)軸承來(lái)支撐動(dòng)子,以保證氣隙(airgap)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部分。類似地,直線電機(jī)也需要直線導(dǎo)軌來(lái)保持動(dòng)子在軌道產(chǎn)生的磁場(chǎng)中的位置。正如旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)機(jī)的編碼器安裝在軸上的反饋位置,直線電機(jī)需要反饋直線位置的反饋裝置——直線編碼器,它能直接測(cè)量負(fù)載位置,從而提高負(fù)載定位精度。定子演化的一面稱為初級(jí)面,轉(zhuǎn)子演化的一面稱為次級(jí)面。湘潭自制直線電機(jī)分類為了準(zhǔn)確選擇直線電機(jī)的推力有效行程、比較大速度和比較大加速度。
反映電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的結(jié)果,影響電機(jī)在確定供電電壓下的比較高運(yùn)行速度;(反映電機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù))馬達(dá)常數(shù)(MotorConstant)———電機(jī)推力與功耗的平方根的比值,單位N/√W,是電機(jī)電磁設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)水平的綜合體現(xiàn);磁極節(jié)距NN(MagnetPitch)————電機(jī)次級(jí)永磁體的磁極間隔距離,基本不反映電機(jī)設(shè)計(jì)水平,驅(qū)動(dòng)器需據(jù)此由反饋系統(tǒng)分辨率解算矢量控制所需的電機(jī)電角度;繞組電阻/每相(Resistanceperphase)———電機(jī)的相電阻,下給出的往往是線電阻,即Ph-Ph,與電機(jī)發(fā)熱關(guān)系較大,在意義下可以反映電磁設(shè)計(jì)水平;繞組電感/每相(Inductionperphase)———電機(jī)的相電感,下給出的往往是線電感,即Ph-Ph,與電機(jī)反電勢(shì)有關(guān)系,在意義下可以反映電磁設(shè)計(jì)水平;電氣時(shí)間常數(shù)(Electricaltimeconstant)———電機(jī)電感與電阻的比值,L/R;熱阻抗(ThermalResistance)———與電機(jī)的散熱能力有關(guān),反映電機(jī)的散熱設(shè)計(jì)水平;馬達(dá)引力(MotorAttractionForce)———平板式有鐵心結(jié)構(gòu)直線電機(jī),尤其是永磁式電機(jī),次極永磁體對(duì)初級(jí)鐵心的法向吸引力,高于電機(jī)額定推力一個(gè)數(shù)量級(jí),直接決定采用直線電機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)軸的支撐導(dǎo)軌的承載能力和選型。
在工業(yè)與自動(dòng)化中的應(yīng)用由于直線電機(jī)有其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),因此在機(jī)械設(shè)備和機(jī)床中的機(jī)電一體化方面得到廣泛應(yīng)用,如直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的沖床,電磁錘、螺旋壓力機(jī)、電磁打箔機(jī)、壓鑄機(jī)和型材軋制牽引機(jī)等。在機(jī)械加工機(jī)床中用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源—直線電磁驅(qū)動(dòng)裝置在車銑、刨、磨、插、鋸、拉等機(jī)床中得到應(yīng)用,替代傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)裝置。在激光機(jī)械、半導(dǎo)體制造設(shè)備上也應(yīng)用了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的X-Y工作臺(tái)。以及用于組合機(jī)床自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)床間直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送線,用于浮法玻璃生產(chǎn)線上的熔融金屬攪拌器。用于電網(wǎng)中的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)真空斷路器,用于選礦的直線電機(jī)鐵磁分離器。用于冶金工業(yè)中的電磁泵、液態(tài)金屬攪拌器。用于紡織工業(yè)中的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梭子、割麻裝置以及各種自動(dòng)化儀表和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。二是定位精度高,在需要直線運(yùn)動(dòng)的地方,直線電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)直接傳動(dòng)。
解偶機(jī)構(gòu)在某些應(yīng)用中,雙軸同時(shí)高加減速運(yùn)動(dòng)是基本的需求,大部分的運(yùn)動(dòng)模塊,是將一軸直接迭在另一軸之上,這將導(dǎo)至兩軸之頻寬差異非常大,例如,將X軸迭在Y軸上,X軸的電機(jī)只需負(fù)載其本身之移動(dòng)質(zhì)量,而Y軸必須負(fù)載除了本身的移動(dòng)質(zhì)量之外仍需負(fù)擔(dān)整個(gè)X軸平臺(tái)的質(zhì)量,這種組態(tài)稱為"迭積式XY平臺(tái)"。為了要使兩軸的頻寬相近,必須利用解偶機(jī)構(gòu)將兩軸之移動(dòng)質(zhì)量隔離,如此,各軸之電機(jī)需負(fù)擔(dān)本身之移動(dòng)質(zhì)量及共享滑臺(tái),這種組態(tài)稱為"解偶式XY平臺(tái)"。IDutycycleDutycycle再?zèng)Q定直線電機(jī)的額定出力時(shí)非常重要,在大多數(shù)的場(chǎng)合,直線電機(jī)不可能全時(shí)間都在運(yùn)動(dòng),其也許會(huì)停下來(lái)一段時(shí)間等待像是影像校正或其它軸的運(yùn)動(dòng),我們須知直線電機(jī)的大小和他的額定出力有關(guān)而與比較大出力無(wú)關(guān),所以我們必須非常小心的決定dutycycle或是motionprofile,否則您的直線電機(jī)將過(guò)大而占空間增成本,或過(guò)小而造成電機(jī)過(guò)熱毀。相同的電磁力在旋轉(zhuǎn)電機(jī)上產(chǎn)生力矩在直線電機(jī)產(chǎn)生直線推力作用。紹興自制直線電機(jī)分類
為了準(zhǔn)確選擇直線電機(jī)的推力,需要知道負(fù)載重量。永州直驅(qū)永磁直線電機(jī)是什么
直線電機(jī)平臺(tái)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比,主要有如下幾個(gè)特點(diǎn):1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,由于直線電機(jī)不需要把旋轉(zhuǎn)變成直線運(yùn)動(dòng)的附加裝置,因而使得系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化,重量和體積地下降;2.定位精度高,在需要直線運(yùn)動(dòng)的地方,直線電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)直接傳動(dòng),因而可以消除中間環(huán)節(jié)所帶來(lái)的各種定位誤差,故定位精度高,如采用微機(jī)控制,則還可以地提高整個(gè)系統(tǒng)的定位精度;3.反應(yīng)速度快、靈敏度高,隨動(dòng)性好。直線電機(jī)容易做到其動(dòng)子用磁懸浮支撐,因而使得動(dòng)子和定子之間始終保持空氣隙而不接觸,這就消除了定、動(dòng)子間的接觸摩擦阻力,因而地提高了系統(tǒng)的靈敏度、快速性和隨動(dòng)性;4.工作安全可靠、壽命長(zhǎng)。直線電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸傳遞力,機(jī)械摩擦損耗幾乎為零,所以故障少,免維修,因而工作可靠、壽命長(zhǎng)。這些特點(diǎn)成就了直線電機(jī)平臺(tái)在以下三個(gè)方面的主要應(yīng)用:1.直線電機(jī)平臺(tái)應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng),這類應(yīng)用場(chǎng)合比較多;2.直線電機(jī)平臺(tái)作為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī);3.直線電機(jī)平臺(tái)應(yīng)用在需要短時(shí)間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運(yùn)動(dòng)能的裝置中。永州直驅(qū)永磁直線電機(jī)是什么