一、直線電機是什么東西
直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)也稱線(xian)(xian)性電(dian)機(ji)(ji)(ji),線(xian)(xian)性馬(ma)達(da),直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)馬(ma)達(da),推桿馬(ma)達(da),是(shi)直(zhi)(zhi)接產生(sheng)直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)運動的電(dian)動機(ji)(ji)(ji)。直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)是(shi)一種將電(dian)能直(zhi)(zhi)接轉換(huan)成(cheng)直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)運動機(ji)(ji)(ji)械能,而不需要任(ren)何中間轉換(huan)機(ji)(ji)(ji)構(gou)的傳動裝置。它可(ke)以看成(cheng)是(shi)一臺旋轉電(dian)機(ji)(ji)(ji)按徑向剖開(kai),并展成(cheng)平面而成(cheng)。最常用的直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)(ji)(ji)類型是(shi)平板式和U型槽式,和管(guan)式。線(xian)(xian)圈的典(dian)型組成(cheng)是(shi)三相,由(you)霍(huo)爾元件實(shi)現無刷換(huan)相。
二、直線電機的優點
1、結構簡單
管型直(zhi)線(xian)電機不(bu)需要經過中間轉換機構而直(zhi)接(jie)產生(sheng)直(zhi)線(xian)運動(dong),使結構大大簡化(hua),運動(dong)慣量減(jian)少,動(dong)態響應性(xing)能和定位精度大大提高。同時(shi)也提高了(le)可(ke)靠性(xing),節(jie)約了(le)成本,使制造和維(wei)護更加(jia)簡便。它的初(chu)次(ci)級可(ke)以直(zhi)接(jie)成為機構的一部分,這(zhe)種獨(du)特(te)的結合使得這(zhe)種優勢進(jin)一步體現出(chu)來。
2、適合高速直線運動
因(yin)為不存在離心(xin)力(li)的約束,普通材料(liao)亦可以達到較高(gao)的速度。而(er)且如果(guo)初、次級間(jian)用氣墊(dian)或(huo)磁墊(dian)保存間(jian)隙,運動(dong)時無(wu)機(ji)械(xie)接觸,因(yin)而(er)運動(dong)部分也就無(wu)摩擦和(he)噪聲。這樣,傳動(dong)零部件(jian)沒有磨損,可大大減(jian)小機(ji)械(xie)損耗(hao),避免拖纜、鋼索、齒輪(lun)與皮帶(dai)輪(lun)等所造成的噪聲,從而(er)提高(gao)整(zheng)體效率。
3、初級繞組利用率高
在管型直線感應電(dian)機中,初(chu)級(ji)繞組(zu)是餅(bing)式的,沒有端(duan)部繞組(zu),因(yin)而(er)繞組(zu)利用率高。
4、無橫向邊緣效應
橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)效應是(shi)指(zhi)由于橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)開(kai)斷(duan)造成的邊界處磁(ci)場的削弱,而圓筒型直線電(dian)機橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)無(wu)開(kai)斷(duan),所以磁(ci)場沿周(zhou)向(xiang)(xiang)(xiang)均勻分布。
5、容易克服單邊磁拉力問題
徑向拉(la)力互相抵消,基本不存在單邊磁拉(la)力的問題。
6、易于調節和控制
通過調節(jie)電壓或頻率,或更(geng)換次(ci)級材(cai)料,可(ke)以得到不同的速度、電磁推力,適用于低速往(wang)復運行場(chang)合。
7、適應性強
直線電機的(de)(de)初級鐵芯(xin)可(ke)以(yi)用環(huan)氧樹脂封成整體,具(ju)有較(jiao)好的(de)(de)防(fang)腐、防(fang)潮性能,便于在潮濕、粉塵和有害(hai)氣(qi)體的(de)(de)環(huan)境中使用;而且可(ke)以(yi)設計成多種結構(gou),滿(man)足(zu)不(bu)同情況的(de)(de)需要(yao)。
8、高加速度
這是(shi)直線電機驅動(dong),相比其(qi)他絲(si)杠、同步帶和齒輪齒條驅動(dong)的一個(ge)顯著優(you)勢。
三、直線電機的缺點
1、直線電機的耗電量大,尤其在進行高荷載、高加(jia)速(su)度(du)的運動(dong)時,機床瞬(shun)間(jian)電流(liu)對車間(jian)的供電系(xi)統帶來沉重負(fu)荷。
2、振動(dong)高(gao),直線電機的動(dong)態剛性極低(di),不能起(qi)緩沖阻(zu)尼作(zuo)用(yong),在(zai)高(gao)速運動(dong)時(shi)容易引起(qi)機床其它部分共振。
3、發(fa)熱量大,固定在(zai)工作臺底部的直線電(dian)機動子(zi)是高發(fa)熱部件,安裝位(wei)置不(bu)利(li)于(yu)自然散熱,對機床(chuang)的恒(heng)溫(wen)控制造成(cheng)很大挑戰(zhan)。
4、不能自鎖(suo)緊,為(wei)了保證操作安全,直線電機(ji)(ji)(ji)驅動(dong)的運動(dong)軸(zhou),尤(you)其是垂直運動(dong)軸(zhou),必須要額外配備鎖(suo)緊機(ji)(ji)(ji)構,增加了機(ji)(ji)(ji)床(chuang)的復雜性(xing)。
四、直線電機的結構組成
直(zhi)線(xian)電機(ji)的基本結構主要由定子、轉子及磁路組成,其中定子和轉子是(shi)(shi)電機(ji)的核心部(bu)分(fen),而磁路則是(shi)(shi)起到(dao)導磁作用(yong)的補(bu)充部(bu)分(fen)。
五、直線電機的工作原理
直線電(dian)機(ji)的(de)原(yuan)理并不復雜,你可以理解為(wei)把一臺旋轉(zhuan)運(yun)動(dong)(dong)的(de)感應電(dian)動(dong)(dong)機(ji)沿(yan)著半徑的(de)方(fang)向(xiang)剖開,并且展平,這就是一臺直線電(dian)機(ji)。其中定子(zi)相當于直線電(dian)機(ji)的(de)初(chu)(chu)級(ji)(ji),轉(zhuan)子(zi)相當于直線電(dian)機(ji)的(de)次級(ji)(ji),當初(chu)(chu)級(ji)(ji)通入電(dian)流(liu)后,在(zai)初(chu)(chu)次級(ji)(ji)之間的(de)氣隙(xi)中產生行波磁場(chang)(chang),在(zai)行波磁場(chang)(chang)與次級(ji)(ji)永磁體的(de)作用下產生驅動(dong)(dong)力,從而實現運(yun)動(dong)(dong)部件(jian)的(de)直線運(yun)動(dong)(dong)。
直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)是(shi)(shi)利用(yong)電(dian)磁(ci)(ci)作用(yong)原(yuan)理(li),將電(dian)能(neng)直(zhi)(zhi)接轉換直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)運(yun)(yun)動的(de)設備。在(zai)(zai)實際的(de)運(yun)(yun)用(yong)中,為了保證(zheng)在(zai)(zai)整個(ge)行(xing)(xing)程之內初級(ji)(ji)與(yu)次(ci)級(ji)(ji)之間的(de)耦合(he)保持不(bu)變,一般(ban)要將初級(ji)(ji)與(yu)次(ci)級(ji)(ji)制造(zao)成(cheng)不(bu)同長度。直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)與(yu)旋(xuan)轉電(dian)動機(ji)類似(si),通(tong)入三相(xiang)電(dian)流后(hou),也會在(zai)(zai)氣(qi)隙中產生(sheng)磁(ci)(ci)場(chang),如果不(bu)考慮端部效(xiao)應,磁(ci)(ci)場(chang)在(zai)(zai)直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)方向(xiang)呈正(zheng)弦分布(bu),只是(shi)(shi)這個(ge)磁(ci)(ci)場(chang)是(shi)(shi)平移而不(bu)是(shi)(shi)旋(xuan)轉的(de),因此稱行(xing)(xing)波(bo)磁(ci)(ci)場(chang)。行(xing)(xing)波(bo)磁(ci)(ci)場(chang)與(yu)次(ci)級(ji)(ji)互相(xiang)作用(yong)便產生(sheng)電(dian)磁(ci)(ci)推力,這就是(shi)(shi)直(zhi)(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)運(yun)(yun)行(xing)(xing)的(de)基本原(yuan)理(li)。
六、直線電機怎么選型
1、應用需求分析
在(zai)選擇直線(xian)電(dian)機之前,首先需(xu)(xu)要(yao)根據具體應用需(xu)(xu)求進行分析,明確所需(xu)(xu)電(dian)機的性能指標、負載要(yao)求、控制方(fang)式、環境要(yao)求等。需(xu)(xu)要(yao)考慮的因素包括負載的質量、速度(du)、加速度(du)、精度(du)等參數(shu),以及電(dian)機的耐(nai)磨損(sun)、防塵防水等特性。只有清晰(xi)了解應用需(xu)(xu)求,才能選擇性能最優(you)的直線(xian)電(dian)機。
2、電機性能參數選擇
根據(ju)應用需求(qiu)分(fen)析(xi)的結果,選擇符(fu)合使(shi)用要求(qiu)的電機(ji)性能(neng)(neng)(neng)參(can)數。常見的電機(ji)性能(neng)(neng)(neng)參(can)數包括(kuo)推(tui)力(li)、速(su)度、加速(su)度、分(fen)辨率(lv)、負載(zai)能(neng)(neng)(neng)力(li)、電流(liu)、峰值力(li)等,這些參(can)數根據(ju)具(ju)體應用需求(qiu)而異。在(zai)選擇電機(ji)性能(neng)(neng)(neng)參(can)數時,需要根據(ju)實際情況(kuang)考慮到使(shi)用環(huan)境可能(neng)(neng)(neng)會對電機(ji)性能(neng)(neng)(neng)產生(sheng)的影響。
3、電機外形尺寸和結構設計
根據(ju)應(ying)用(yong)需(xu)(xu)求和(he)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)性(xing)能(neng)(neng)參數,選(xuan)擇(ze)適當(dang)的(de)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)外形尺寸和(he)結構(gou)設計。電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)形狀和(he)外形尺寸因應(ying)用(yong)而(er)異,需(xu)(xu)要(yao)選(xuan)擇(ze)合適的(de)結構(gou)方(fang)(fang)式(shi),如帶傳動、直線導軌等。同時還需(xu)(xu)要(yao)考慮電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)的(de)安裝方(fang)(fang)式(shi)、穩定性(xing)、壽命(ming)等因素,確(que)保電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)能(neng)(neng)夠良好地(di)運行并有效(xiao)減少維護成本。
4、制造商的聲譽和售后服務
選擇一個良好的制造商,可以保證直線電機質量的可靠性和長期性。應該選擇聲譽良好,有生產廠家支持和提供優質售后服務的供應商。需要注意的是,除了考慮品牌直線電機性能(neng)指標和外形尺寸,還需要(yao)考慮到生產批次、客戶量、質量管控(kong)等細節問題。