直線電機和旋轉(zhuǎn)電機有什么區(qū)別和特點?

直線電機是近年來國外發(fā)展起來的一種新型電機。直線電機也是伺服電機的一種。理論上,任何有反饋的系統(tǒng)(直線電機一般采用霍爾或線性光柵反饋)都應該是伺服系統(tǒng)。所以伺服電機應該大致分為兩類:旋轉(zhuǎn)伺服電機和直線伺服電機。

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旋轉(zhuǎn)電機種類繁多,需求量很大,按功能可分為發(fā)電機和電動機。直線電機又稱推桿電機。主要應用于一些對系統(tǒng)動態(tài)特性要求高、環(huán)境特殊的場合,如半導體生產(chǎn)線。與旋轉(zhuǎn)電機相比,它不需要中間轉(zhuǎn)換裝置(包括齒輪連桿),可以直接將電能轉(zhuǎn)化為機械能進行直線運動。直線電機和旋轉(zhuǎn)電機有什么區(qū)別?

與旋轉(zhuǎn)電機相比,直線電機具有以下特點:

在旋轉(zhuǎn)電機中,致動器和定子需要由旋轉(zhuǎn)軸承支撐,以確保相應運動部件的氣隙。類似地,直線伺服電機需要直線導軌來保持致動器在磁軌產(chǎn)生的磁場中的位置。直線伺服電機和安裝在旋轉(zhuǎn)伺服電機軸上的編碼器一樣,需要一個直線位置反饋裝置,即直線編碼器,可以直接測量負載的位置,增加負載的位置精度。

直線伺服電機的控制方法與旋轉(zhuǎn)電機相同。像無刷旋轉(zhuǎn)電機一樣,致動器和定子之間沒有機械連接(無刷)。與旋轉(zhuǎn)電機不同,驅(qū)動器是固定的,定子的位置保持不變。線性電機系統(tǒng)可以是磁軌或推力線圈(大多數(shù)定位系統(tǒng)應用是磁軌固定和推力線圈移動)。對于帶推力線圈的電機,推力線圈的重量負荷比很小。然而,需要高度靈活的電纜及其管理系統(tǒng)。在磁軌上運行的電機,既承擔了磁軌的負荷,又承擔了磁軌的質(zhì)量,不需要電纜管理系統(tǒng)。

類似的機械和電氣原理用于線性和旋轉(zhuǎn)電機。同樣的電磁力在旋轉(zhuǎn)電機上產(chǎn)生扭矩,在直線伺服電機上產(chǎn)生直線推力。因此,直線電機采用與旋轉(zhuǎn)電機相同的控制和可編程配置。線性馬達可以是扁平的、U形的或管狀的。哪種配置更合適取決于實際的應用規(guī)范和工作環(huán)境。

在機床進給系統(tǒng)中,直線電機直接驅(qū)動與原來旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動的主要區(qū)別是取消了從電機到工作臺(拖板)的機械傳動環(huán)節(jié),機床進給傳動鏈的長度縮短為零,所以這種傳動方式也叫‘零傳動’。正是這種‘零傳動’模式,帶來了原有旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動模式無法達到的性能指標和優(yōu)勢。隨著現(xiàn)代自動控制技術的快速發(fā)展,對各類自動控制系統(tǒng)的定位精度要求越來越高,這使得直線伺服電機的應用領域越來越廣泛。