直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)作機(jī)械能,而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動裝置。它可看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開,并展成平面而成。對應(yīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子的部分叫初級,對應(yīng)轉(zhuǎn)子的部分叫次級。在初級繞組中通多相交流電,便產(chǎn)生一個平移交變磁場稱為行波磁場。在行波磁場與次級永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動力,從而以便于運(yùn)作部件的直線運(yùn)作。

直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)

直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以看作是將一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿徑向剖開,并將電機(jī)的圓周展開成直線而形成的。其中定子相當(dāng)于直線電機(jī)的初級,轉(zhuǎn)子相當(dāng)于直線電機(jī)的次級,當(dāng)初級通入電流后,在初次級之間的氣隙中產(chǎn)生行波磁場,在行波磁場與次級永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動力,從而實現(xiàn)運(yùn)動部件的直線運(yùn)動。

直線電機(jī)的特點(diǎn)

1、高速響應(yīng)  由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的如絲杠等機(jī)械傳動件,使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高,反應(yīng)異常靈敏快捷。

2、位精度高  線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)引起的傳動誤差減少了插補(bǔ)時因傳動系統(tǒng)滯后帶來跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制,即可大大提高機(jī)床的定位精度傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動滯后現(xiàn)象,同時提高了其傳動剛度。

3、速度快、加減速過程短  行程長度不受限制在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機(jī),就可以無限延長其行程長度。動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機(jī)械摩擦,且導(dǎo)軌又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌(無機(jī)械接觸)其運(yùn)動時噪音將大大降低。效率高由于無中間傳動環(huán)節(jié),消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗

4、工作安全可靠、壽命長  直線電機(jī)可以便于無接觸傳遞力,機(jī)械摩擦損耗幾乎為零,所以故障少,免維修,因而工作安全可靠、壽命長。

5、高速度  直線電機(jī)通過直接驅(qū)動負(fù)載的方式,可以便于從高速到低速等不同范圍的高準(zhǔn)確度位置定位控制。

直線電機(jī)的動子(初級)和定子(次級)之間無直接接觸,定子及動子均為剛性部件,從而保證直線電機(jī)運(yùn)作的靜音性以及整體機(jī)構(gòu)核心運(yùn)作部件的高剛性。直線電機(jī)的行程可通過拼接定子來以便于行程的無限制,同時也可通過在同一個定子上配置多個動子來以便于同一個軸向的多個獨(dú)立運(yùn)作控制。直線電機(jī)驅(qū)動的機(jī)構(gòu)可通過增強(qiáng)機(jī)構(gòu)以及反饋元件的剛性以及準(zhǔn)確度,輔之以恒溫控制等措施來以便于超精密運(yùn)作控制。