直线电机的优势

2016年11月11日

无刷电机

 

无刷直线电机运行时是无接触式的,可以做到绕组的免维护。分无铁芯(例如我们在之前介绍过的 Indra MCL )和有铁芯版本,可以使用标准三相伺服放大器驱动,具备提供高速和高加速运动曲线的能力。无刷直线电机可以产生高达 12 G 力的加速度,直线运动速度可达 5 m/s 以上。

 

有电刷直线电机

 

有刷直线电机更适合较长行程,开环或闭环的直线运动应用。它的速度可以达到 2.5 m/s、低至 25 mm/s。配合直线编码器反馈,这类直线电机可以实现很高精度的位置、速度和加速度控制。

 

音圈

 

音圈电机比较适合短距离行程(通常小于 5 cm)闭环伺服应用。紧凑的体积,适合极小的安装空间。音圈有极低的机电时间常数,较低的运动质量,适合较轻负载的高加速度。音圈分为线圈移动类型和磁铁移动类型。

 

直线步进

 

直线步进电机可以用于开环或闭环的定位应用中。由于定位是内置于冲头和压板内的,无需额外的反馈装置,因此可以从整体上降低系统成本。对于开环控制,无需复杂的伺服整定。同时多个冲头可以在一个压板上运行。

 

使用直线步进,通常加速度可以做到 1 G 力,速度可以达到 2.5 m/s有单轴和双轴版本。

 

直线感应电机

 

直线感应电机通常由可变频的三相交流电源驱动,或者如果需要速度控制,可以使用矢量驱动器。加速度可达 1 G 力,速度可以超过 45m/s感应直线电机非常适合高速、长距离运动的重负载应用。

 

管状直线电机

 

管状直线电机通常是由单相或三相电源驱动。加速度可超过 1 G 力;比较适合短行程,较低工作周期 Duty Cycle 的应用;可以用来替代一些气缸的运动应用。

 

直线电机输出力

 

直线电机产生力输出(以牛顿 N 为单位),并沿着直线轴推动负载运动。不同类型的直线电机产品提供不同级别大小的力输出。

 

而持续力输出是基于工作制周期的。工作制是一个具体的百分数:

 

更快的加速度

高达 10 G 力(甚至更快)的加速度,这可以缩短工作周期,提升用户的生产效率



高速

可达 45 m/s 或更高

 

高精度

精度可达 1 µm/305 mm

 

可重复定位精度

可达 1 µm

 

无回程间隙

在丝杠、齿轮、齿条和皮带等系统中会出现回程间隙,而直线电机采用直接驱动,不会出现回程间隙

 

高刚性

相比滚珠丝杠等直线运动系统,直接驱动的电机可以提供极高的驱动刚性。

 

运行极为顺滑

由于消除了机械连接,直线电机方案可以提供更顺滑的运行。



元件无接触

减少元件摩擦和磨损,降低用户维护成本。



更长寿命

因为减少和简化了组件,在正常运行情况下,可以极大延长使用寿命。

 

减少维护

降低用户总体拥有成本。

 

行程长度无限制

相比滚珠丝杠,直线电机行程完全没有限制。可以简单的通过增加定子单元延长运动行程。

 

来源:东莞市恒鼎自动化设备有限公司