直线电机特点:
直线电机与旋转电机相比,主要有如下几个特点:一是结构简单,由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置,因而使得系统本身的结构大为简化,重量和体积大大地下降;因为音圈电机是一种非换流型动力装置,其定位精度完全取决于反馈及控制系统,与音圈电机本身无关。二是定位精度高,在需要直线运动的地方,直线电机可以实现直接传动,因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差,故定位精度高,如采用微机控制,则还可以大大地提高整个系统的定位精度;三是反应速度快、灵敏度高,随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑,因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触,这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力,因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性;四是工作、寿命长。直线电机可以实现无接触传递力,机械摩擦损耗几乎为零,所以故障少,免维修,因而工作、寿命长。
直线电机优点:
(1)结构简单。管型直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动,使结构大大简化,运动惯量减少,动态响应性能和定位精度大大提高;同时也提高了可靠性,节约了成本,使制造和维护更加简便。它的初次级可以直接成为机构的一部分,这种的结合使得这种优势进一步体现出来。(2)适合高速直线运动。因为不存在离心力的约束,普通材料亦可以达到较高的速度。而且如果初、次级间用气垫或磁垫保存间隙,运动时无机械接触,因而运动部分也就无摩擦和噪声。这样,传动零部件没有磨损,可大大减小机械损耗,避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声,从而提高整体效率。(3)初级绕组利用率高。在管型直线感应电机中,初级绕组是饼式的,没有端部绕组,因而绕组利用率高。(4)无横向边缘效应。横向效应是指由于横向开断造成的边界处磁场的削弱,而圆筒型直线电机横向无开断,所以磁场沿周向均匀分布。动子(forcer,rotor)是用环氧材料把线圈压缩在一起制成的。(5)容易克服单边磁拉力问题。径向拉力互相抵消,基本不存在单边磁拉力的问题。(6)易于调节和控制。通过调节电压或频率,或更换次级材料,可以得到不同的速度、电磁推力,适用于低速往复运行场合。(7)适应性强。直线电机的初级铁芯可以用环氧树脂封成整体,具有较好的防腐、防潮性能,便于在潮湿、粉尘和有害气体的环境中使用;而且可以设计成多种结构形式,满足不同情况的需要。(8)高加速度。这是直线电机驱动,相比其他丝杠、同步带和齿轮齿条驱动的一个显著优势。
圆柱形音圈电机驱动平台
Akribis的MGV系列圆柱形音圈电机驱动平台
系模块化设计, 应用了圆柱形音圈电机;
单重线导轨或滑轨系统;
行程可从15 mm到30 mm;
直接驱动,无回程间隙和具有零齿槽效应;
模块的设计配备了线编码器;
线性编码器的高分辨率有1.0微米或0.1微米;
反应快,带宽高。
音圈直线电机驱动平台
Akribis的XRV系列音圈直线电机驱动平台
模块化设计,应用了线音圈电机;
双重精密线性1交叉滚柱导轨;
行程可达20 mm;
模块的设计配备了线编码器;
线性编码器的高分辨率有0.1微米,20纳米或5纳米。
电机
无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机,它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,较高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。