直线电机的原理

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1、1.最大电压(max.voltageph-ph)———最大供电线电压，主要与电机绝缘能力有关；2.最大推力(PeakForce)———电机的峰值推力，短时，秒级，取决于电机电磁结构的安全极限能力；3.最大电流(PeakCurrent)———最大工作电流，与最大推力想对应，低于电机的退磁电流；4.最大连续消耗功率(Max.ContinuousPowerLoss)———确定温升条件和散热条件下，电机可连续运行的上限发热损耗，反映电机的热设计水准；5.最大速度(Maximumspeed)———在确定供电线电压下的最高运行速度，取决于电机的反电势线数，反映电机电磁设计的结果；

2、6.马达力常数(MotorForceConstant)———电机的推力电流比，单位N/A或KN/A，反映电机电磁设计的结果，在某种意义上也可以反映电磁设计水平；7.反向电动势(BackEMF)———电机反电势（系数），单位Vs/m，反映电机电磁设计的结果，影响电机在确定供电电压下的最高运行速度；8.马达常数(MotorConstant)———电机推力与功耗的平方根的比值，单位N/√W，是电机电磁设计和热设计水平的综合体现；9.磁极节距NN(MagnetPitch)————电机次级永磁体的磁极间隔距离，基本不反映电机设计水平，驱动器需据此由反馈系统分辨率解算矢量控制所需

3、的电机电角度；10.绕组电阻/每相(Resistanceperphase)———电机的相电阻，一般情况下给出的往往是线电阻，即Ph－Ph，与电机发热关系较大，在一定意义下可以反映电磁设计水平；11.绕组电感/每相(Inductionperphase)———电机的相电感，一般情况下给出的往往是线电感，即Ph－Ph，与电机反电势有一定关系，在一定意义下可以反映电磁设计水平；12.电气时间常数(Electricaltimeconstant)———电机电感与电阻的比值，L/R；13.热阻抗(ThermalResistance)———与电机的散热能力有关，反映电机的散热设计水平

4、；14.马达引力(MotorAttractionForce)———平板式有铁心结构直线电机，尤其是永磁式电机，次极永磁体对初级铁心的法向吸引力，一般高于电机额定推力一个数量级，直接决定采用直线电机的直线运动轴的支撑导轨的承载能力和选型。直线电机的选型首选推力或者速度，然后看连续消耗功率、热阻和散热方式和条件等，再次看供电电压和电流，如果对快速性有要求还要看电气时间常数。个人意见，最最反映直线电机性能水平的是推力平稳性、电机常数和热阻，不过推力平稳性指标多数厂家未必会直接给出。优点直线电动机的特点在于直接产生直线运动，与间接产生直线运动的“旋转电动机，滚动丝杠”相比，其

5、优点是(具体性能见下表)：(1)没有机械接触，传动力是在气隙中产生的，除了直线导轨外没有其它摩擦：(2)结构简单，体积小，以最少的零部件数量实现直线驱动，而且是只有一个运动的部件：(3)行程在理论上不受限制，而且性能不会因为行程的改变而受到影响：(4)可以提供很宽的速度范围，从每秒几微米到数米，特别是高速是其一个突出的优点：(5)加速度很大，最大可达10g：(6)运动平稳，这是因为除了起支撑作用的直线导轨或气浮轴承外，没有其它机械连接或转换装置的缘故：(7)精度和重复精度高，因为消除了影响精度的中间环节，系统的精度取决于位置检测元件，有合适的反馈装置可达亚微米级：(8

6、)维护简单，由于部件少，运动时无机械接触，从而大大降低了零部件的磨损，只需很少甚至无需维护，使用寿命更长。直线电动机与“旋转电动机，滚珠丝杠”传动性能比较表性能旋转电动机+滚珠丝杠直线电动机。缺点从表面看，直线电机可逐步取代滚珠丝杠成为驱动直线运动的主流。但事实是，直线电机驱动在普遍使用后，一些过去没有关注的问题开始浮现：一是直线电机的耗电量大，尤其在进行高荷载、高加速度的运动时，机床瞬间电流对车间的供电系统带来沉重负荷；其二是振动高，直线电机的动态刚性极低，不能起缓冲阻尼作用，在高速运动时容易引起机床其它部分共振；其三是发热量大，固定在工作台底部的直线电机动子是高发

7、热部件，安装位置不利于自然散热，对机床的恒温控制造成很大挑战；其四是不能自锁紧，为了保证操作安全，直线电机驱动的运动轴，尤其是垂直运动轴，必须要额外配备锁紧机构，增加了机床的复杂性。在直线电机的应用中，人们除了发现上述缺陷外，也看到了其优点的片面性。直线电机的主要优点是高速度和高加速度，但在机床加工过程中，加速度超过10m/s2时所节省的辅助时间对整个加工过程的工时来说并没有太大意义，只有在工时非常短的加工中，高加速度才有意义，也就是说对于模具、风叶等单件复杂零件的切削加工，直线电机的优点并不明显。基于以上原因，选择发展直线电机的机床企业都采用扬长避