直线电机调研

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1、直线电机调研摘耍：苴线电机是-种新型电机应用门益广泛，磁恳浮列车就是用克线电机來驱动的。在苴线电机屮，相当于旋转也机记子的，叫初级；相当子旋转也机转子的，叫次级，初级中通以交流，次级就在屯磁力的作川下沿着初级做直线运动。直线电机足-•种将电能迕接转换成直线运动机械能，而不耑要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。关键词：直线电机；新艰电机；直线运动；转换机；旋转电机引言：数控机床正在14精密、商速、复合、智能、环保的方叫发展。精密和高速加工对传动及其控制提出了更高的要求，更高的动态特性和

2、控制精度，更尚的进给速度和加速度，更低的振动噪声和更小的磨损。问题的症结在传统的传动链从作为动力源的电动机到工作部件要通过齿轮、蜗轮副，皮带、丝杠副、联轴器、离合器等屮间传动环节，在些环节屮产生了较大的转动惯量、弹性变形、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损。虽然在这些方而通过不断的改进使传动性能有所提高，但问题很难从根本上解决，于出现了“直接传动”的概念，即取消从电动机到工作部什之fuj的各种屮M环节。随着电机及艽驱动控制技术的发艇，电主轴、直线电机、力矩电机的出现和技术的U益成熟，使主轴、直线和旋转坐标运动的“直接传动

3、”概念变为现实，并U益姑示其巨大的优越性。直线电机及其驱动控制技术在机床进给驱动上的应川，使机床的传动结构出现了重大变化，并使机床性能有了新的飞跃。1.直线电机分类1.1直线电机与旋转电机相比，具有以下特点：(1)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，因时使得系统本身的结构大为简化，重景和体积人人地下降。(2)定位精度高在需耍直线运动的地方，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，如采川微机控制，则还町以大大地提高整个系统的定位精度。(3)反应速度快、灵敏度高，随动

4、性好直线电机界易做到K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、动了间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的乂敏度、快速性和随动性。(4)安全可靠，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，因而工作安全可靠、寿命长。1.2直线电机的结构：H线电机可以认为是旋转电机在结构方而的一种变形，它可以看作是一台旋转电机沿K径向剖开，然后拉平演变而成。近年来，随着tl动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类fi动控制系统的定位精度提出了更高的要求，在这种情况下，传

5、统的旋转电机再加上一袞变换机构组成的直线运动驱动装置，己经远不能满足现代控制系统的要求，为此，近年來世界许多国家都在研究、发展和应川直线电机，使得直线电机的应用领域越來越广。1.直线电机国外发展近年來，直线电机及其驱动控制技术的进肢表现在以K方面：（1）性能不断提高（如推力、速度、加速度、分辨率等）；（2）体积减小，温升降低；（3）品种覆盖面广，可满足不同类型机床的要求；（4）成本大幅度下降；（5）安装和防护简便；（6）可靠性好；（7）乜括数控系统在内的配套技术闩趋完善；（8）商品化程度高。目前世界上且线伺服电机及其驱动系统的知

6、名供应商主要有：德Siemens公司，Indramat公司；日本FANUC，三菱公司；美国Anorad，科尔摩根公司；瑞士ETEL公司等。目前世界上直线伺服电机及其驱动系统的知名供应商主要有：德Siemens公司，Indramat公司；U木FANUC,三菱公司；美国Anorad，科尔摩根公司；瑞士ETEL公司等。2.1发展近况直线电机及M:驱动控制系统在技术上己U趋成熟，己具杏传统传动装置无法比拟的优越性能。过去们所担心的直线电机推力小、体积人、温升高、可靠性差、不安全、难安装、难防护等M题，随着电机制造技术的改进，己不再是人1

7、4题。而驱动与控制技术的发展又为W性能拓展和安全性提供了侃证。选择合适的直线电机及驱线性电机动控制系统，配以合理的机床设计，完全可以生产出高性能、高可靠性的机床。现在直线电机驱动进给速度100m/min,加速度1〜2g的机床已很普遍，己有机床达到快进240m/min，加速度5g的指标（日本AMADA激光切割机）。日本Mazak公司宣称，该公司将在近期推出快移速度500m/min,加速度6g,主轴速度80000r/min切削速度8马赫的超音速加工中心。高速度高加速度的传动己在加工中心、数控铣床、车床、磨床、复合加丁.机床、激光加工

8、机床及重型机床上得到广泛应用，这类机床在航空、汽车、模具、能源、通用机械等领域发挥着特殊的作用。在电加工机床上釆用直线电机驱动可实现0.1（1）m的精密平稳移动。在微细加工及精密濟削屮，可实现10um进给分辨率及20m/min的快移速度，加工表血粗糙度＜1nm。