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(dòng)裝置。它可看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開,并展成平面而成。對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子的部分叫初級(jí),對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子的部分叫次級(jí)。在初級(jí)繞組中通多相交流電,便產(chǎn)生一個(gè)平移交變磁場(chǎng)稱為行波磁場(chǎng)。在行波磁場(chǎng)與次級(jí)永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)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(tái)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(jí),轉(zhuǎn)子相當(dāng)于直線電機(jī)的次級(jí),當(dāng)初級(jí)通入電流后,在初次級(jí)之間的氣隙中產(chǎn)生行波磁場(chǎng),在行波磁場(chǎng)與次級(jí)永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力,從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的直線運(yùn)動(dòng)。

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(shí)間常數(shù)較大的如絲杠等機(jī)械傳動(dòng)件,使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)引起的傳動(dòng)誤差減少了插補(bǔ)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來(lái)跟蹤誤差。通過(guò)直線位置檢測(cè)反饋控制,即可大大提高機(jī)床的定位精度傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象,同時(shí)提高了其傳動(dòng)剛度。

3、速度快、加減速過(guò)程短  行程長(zhǎng)度不受限制在導(dǎo)軌上通過(guò)串聯(lián)直線電機(jī),就可以無(wú)限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。動(dòng)安靜、噪音低由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦,且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌(無(wú)機(jī)械接觸)其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。效率高由于無(wú)中間傳動(dòng)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(zhǎng)  直線電機(jī)可以便于無(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,因而工作安全可靠、壽命長(zhǎng)。

5、高速度  直線電機(jī)通過(guò)直接驅(qū)動(dòng)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(dòng)子(初級(jí))和定子(次級(jí))之間無(wú)直接接觸,定子及動(dòng)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(guò)拼接定子來(lái)以便于行程的無(wú)限制,同時(shí)也可通過(guò)在同一個(gè)定子上配置多個(gè)動(dòng)子來(lái)以便于同一個(gè)軸向的多個(gè)獨(dú)立運(yùn)作控制。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)可通過(guò)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(lái)以便于超精密運(yùn)作控制。