一、直線電機是什么東西
直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)也稱(cheng)線(xian)(xian)性(xing)電(dian)機(ji),線(xian)(xian)性(xing)馬(ma)達,直(zhi)線(xian)(xian)馬(ma)達,推桿馬(ma)達,是(shi)直(zhi)接產生直(zhi)線(xian)(xian)運動的(de)(de)電(dian)動機(ji)。直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)是(shi)一種將電(dian)能(neng)(neng)直(zhi)接轉(zhuan)換成直(zhi)線(xian)(xian)運動機(ji)械能(neng)(neng),而不(bu)需要任(ren)何(he)中(zhong)間轉(zhuan)換機(ji)構的(de)(de)傳動裝(zhuang)置。它可以看成是(shi)一臺(tai)旋轉(zhuan)電(dian)機(ji)按徑(jing)向剖開,并(bing)展成平面而成。最常用的(de)(de)直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)類型(xing)(xing)是(shi)平板式(shi)和(he)U型(xing)(xing)槽式(shi),和(he)管(guan)式(shi)。線(xian)(xian)圈的(de)(de)典型(xing)(xing)組成是(shi)三相(xiang),由霍爾元件(jian)實現無(wu)刷(shua)換相(xiang)。
二、直線電機的優點
1、結構簡單
管型直(zhi)線電機(ji)不(bu)需要經過中間轉換機(ji)構而直(zhi)接產生直(zhi)線運(yun)動,使(shi)結(jie)(jie)構大大簡化,運(yun)動慣量(liang)減少,動態響應(ying)性能(neng)和定位精度大大提高。同時也提高了(le)可靠(kao)性,節約(yue)了(le)成(cheng)本,使(shi)制造和維(wei)護更加簡便。它的(de)(de)初次級可以直(zhi)接成(cheng)為機(ji)構的(de)(de)一(yi)部分,這種獨特的(de)(de)結(jie)(jie)合使(shi)得(de)這種優勢(shi)進一(yi)步(bu)體現出來(lai)。
2、適合高速直線運動
因(yin)為不存在離心力的(de)約束,普(pu)通(tong)材料亦可以(yi)達到較高(gao)的(de)速(su)度。而(er)且如果初、次級間用氣墊(dian)或磁(ci)墊(dian)保存間隙(xi),運動(dong)時無(wu)機(ji)械接(jie)觸,因(yin)而(er)運動(dong)部(bu)(bu)分也就無(wu)摩(mo)擦和噪聲。這樣(yang),傳動(dong)零部(bu)(bu)件沒有(you)磨損,可大大減小機(ji)械損耗,避免(mian)拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等所造成(cheng)的(de)噪聲,從(cong)而(er)提高(gao)整體效(xiao)率。
3、初級繞組利用率高
在管型(xing)直線感(gan)應電機中,初級繞(rao)組(zu)是餅(bing)式的(de),沒(mei)有(you)端部繞(rao)組(zu),因(yin)而繞(rao)組(zu)利用率高(gao)。
4、無橫向邊緣效應
橫(heng)向(xiang)(xiang)效(xiao)應是指由(you)于橫(heng)向(xiang)(xiang)開(kai)(kai)斷造成的邊界處磁(ci)場(chang)的削弱,而(er)圓筒(tong)型直線電機橫(heng)向(xiang)(xiang)無開(kai)(kai)斷,所以磁(ci)場(chang)沿(yan)周向(xiang)(xiang)均勻分布(bu)。
5、容易克服單邊磁拉力問題
徑向拉力互(hu)相抵消,基本不(bu)存在單邊磁拉力的問題(ti)。
6、易于調節和控制
通(tong)過調節電(dian)壓或頻(pin)率,或更換次級材料,可(ke)以得到不同的速(su)度、電(dian)磁(ci)推(tui)力,適用于低速(su)往復運行場(chang)合。
7、適應性強
直線電機的(de)初級鐵(tie)芯可(ke)以(yi)用環氧樹脂封成整體,具有(you)較(jiao)好的(de)防腐(fu)、防潮(chao)性能(neng),便于在潮(chao)濕、粉(fen)塵和有(you)害氣(qi)體的(de)環境中(zhong)使(shi)用;而且(qie)可(ke)以(yi)設計成多種結構(gou),滿足不同情況的(de)需要。
8、高加速度
這是直線電(dian)機驅動,相比其他絲(si)杠、同步帶和齒輪齒條驅動的一個顯著優勢。
三、直線電機的缺點
1、直線(xian)電機的(de)(de)耗電量大,尤其在進行高荷載、高加(jia)速度的(de)(de)運(yun)動時,機床瞬(shun)間電流對車間的(de)(de)供電系統帶來沉(chen)重負荷。
2、振(zhen)動(dong)高,直線電機的動(dong)態剛性(xing)極低,不能起(qi)緩沖(chong)阻尼(ni)作用,在高速運動(dong)時容(rong)易引起(qi)機床其它(ta)部分共振(zhen)。
3、發熱量大(da),固(gu)定在(zai)工作臺底部的直線電機(ji)動子(zi)是(shi)高發熱部件,安裝位(wei)置(zhi)不利(li)于自然散熱,對機(ji)床的恒溫控制造(zao)成很大(da)挑戰。
4、不能自鎖緊(jin),為了保(bao)證操(cao)作安(an)全,直線電(dian)機(ji)驅動的(de)(de)運動軸,尤其是(shi)垂直運動軸,必須要額外配備鎖緊(jin)機(ji)構(gou),增加(jia)了機(ji)床的(de)(de)復雜性(xing)。
四、直線電機的結構組成
直(zhi)線電(dian)機(ji)的(de)基本結構主(zhu)要由定子(zi)、轉(zhuan)子(zi)及(ji)磁路組成(cheng),其中定子(zi)和轉(zhuan)子(zi)是電(dian)機(ji)的(de)核心部(bu)分,而磁路則是起到導磁作用的(de)補(bu)充部(bu)分。
五、直線電機的工作原理
直線(xian)電(dian)(dian)機的(de)(de)原理并不復雜,你可(ke)以理解為把一臺旋轉(zhuan)運(yun)動的(de)(de)感(gan)應電(dian)(dian)動機沿著(zhu)半徑的(de)(de)方(fang)向剖開,并且展(zhan)平,這(zhe)就是一臺直線(xian)電(dian)(dian)機。其中定子相當于直線(xian)電(dian)(dian)機的(de)(de)初級,轉(zhuan)子相當于直線(xian)電(dian)(dian)機的(de)(de)次級,當初級通入(ru)電(dian)(dian)流后,在初次級之間的(de)(de)氣隙(xi)中產(chan)生(sheng)行波(bo)磁(ci)(ci)(ci)場,在行波(bo)磁(ci)(ci)(ci)場與次級永磁(ci)(ci)(ci)體的(de)(de)作用下(xia)產(chan)生(sheng)驅動力,從而(er)實(shi)現運(yun)動部件的(de)(de)直線(xian)運(yun)動。
直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)是(shi)(shi)利用(yong)電(dian)磁作用(yong)原(yuan)理(li),將(jiang)電(dian)能直(zhi)接轉(zhuan)換直(zhi)線(xian)(xian)運動的(de)設(she)備。在(zai)(zai)實(shi)際的(de)運用(yong)中,為了保(bao)證在(zai)(zai)整個行程之內(nei)初(chu)級(ji)(ji)與次級(ji)(ji)之間的(de)耦合保(bao)持(chi)不(bu)變,一般要將(jiang)初(chu)級(ji)(ji)與次級(ji)(ji)制造成不(bu)同長度。直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)與旋轉(zhuan)電(dian)動機(ji)類似,通入三相(xiang)電(dian)流后,也會(hui)在(zai)(zai)氣(qi)隙中產生磁場(chang),如果不(bu)考(kao)慮端部效應,磁場(chang)在(zai)(zai)直(zhi)線(xian)(xian)方(fang)向呈(cheng)正弦分布,只是(shi)(shi)這(zhe)個磁場(chang)是(shi)(shi)平移而(er)不(bu)是(shi)(shi)旋轉(zhuan)的(de),因此稱行波磁場(chang)。行波磁場(chang)與次級(ji)(ji)互相(xiang)作用(yong)便產生電(dian)磁推(tui)力,這(zhe)就(jiu)是(shi)(shi)直(zhi)線(xian)(xian)電(dian)機(ji)運行的(de)基本原(yuan)理(li)。
六、直線電機怎么選型
1、應用需求分析
在選擇(ze)直線電(dian)機(ji)之(zhi)前,首(shou)先(xian)需(xu)要根(gen)據(ju)具(ju)體應用(yong)需(xu)求進行分(fen)析,明確所需(xu)電(dian)機(ji)的(de)(de)性(xing)(xing)能指標、負(fu)(fu)載要求、控(kong)制方(fang)式(shi)、環境要求等。需(xu)要考(kao)慮的(de)(de)因(yin)素包括(kuo)負(fu)(fu)載的(de)(de)質(zhi)量、速度、加速度、精度等參數,以及電(dian)機(ji)的(de)(de)耐(nai)磨(mo)損、防(fang)塵防(fang)水等特性(xing)(xing)。只有清晰(xi)了解應用(yong)需(xu)求,才能選擇(ze)性(xing)(xing)能最優的(de)(de)直線電(dian)機(ji)。
2、電機性能參數選擇
根(gen)據應用需(xu)求分(fen)(fen)析的(de)結果,選(xuan)擇(ze)符合使(shi)用要求的(de)電(dian)機(ji)性能(neng)參數(shu)。常見的(de)電(dian)機(ji)性能(neng)參數(shu)包(bao)括推力(li)、速度、加(jia)速度、分(fen)(fen)辨率、負載能(neng)力(li)、電(dian)流、峰值(zhi)力(li)等,這(zhe)些參數(shu)根(gen)據具(ju)體應用需(xu)求而異(yi)。在選(xuan)擇(ze)電(dian)機(ji)性能(neng)參數(shu)時,需(xu)要根(gen)據實際情況考慮到使(shi)用環境(jing)可能(neng)會(hui)對電(dian)機(ji)性能(neng)產生(sheng)的(de)影(ying)響。
3、電機外形尺寸和結構設計
根據應用需(xu)求和(he)電機性能(neng)參(can)數,選擇(ze)適(shi)(shi)當的電機外形尺(chi)寸和(he)結構設計。電機形狀和(he)外形尺(chi)寸因應用而異,需(xu)要選擇(ze)合適(shi)(shi)的結構方(fang)式,如帶傳(chuan)動、直線導(dao)軌等。同(tong)時(shi)還需(xu)要考(kao)慮電機的安裝方(fang)式、穩定性、壽命等因素,確(que)保電機能(neng)夠良好地運行(xing)并有效減(jian)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指標和外形尺寸,還需要(yao)考慮到生產(chan)批次、客(ke)戶量(liang)、質量(liang)管控等(deng)細節問(wen)題。