直線電機是一種將電能直接轉換成直線運作機械能,而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。它可看成是一臺旋轉電機按徑向剖開,并展成平面而成。對應旋轉電機定子的部分叫初級,對應轉子的部分叫次級。在初級繞組中通多相交流電,便產生一個平移交變磁場稱為行波磁場。在行波磁場與次級永磁體的作用下產生驅動力,從而以便于運作部件的直線運作。
直線電機的結構
直線電機的結構可以看作是將一臺旋轉電機沿徑向剖開,并將電機的圓周展開成直線而形成的。其中定子相當于直線電機的初級,轉子相當于直線電機的次級,當初級通入電流后,在初次級之間的氣隙中產生行波磁場,在行波磁場與次級永磁體的作用下產生驅動力,從而實現運動部件的直線運動。
直線電機的特點
1、高速響應 由于系統中直接取消了一些響應時間常數較大的如絲杠等機械傳動件,使整個閉環控制系統動態響應性能大大提高,反應異常靈敏快捷。
2、位精度高 線驅動系統取消了由于絲杠等機械機構引起的傳動誤差減少了插補時因傳動系統滯后帶來跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制,即可大大提高機床的定位精度傳動環節的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現象,同時提高了其傳動剛度。
3、速度快、加減速過程短 行程長度不受限制在導軌上通過串聯直線電機,就可以無限延長其行程長度。動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦,且導軌又可采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌(無機械接觸)其運動時噪音將大大降低。效率高由于無中間傳動環節,消除了機械摩擦時的能量損耗
4、工作安全可靠、壽命長 直線電機可以便于無接觸傳遞力,機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。
5、高速度 直線電機通過直接驅動負載的方式,可以便于從高速到低速等不同范圍的高準確度位置定位控制。
直線電機的動子(初級)和定子(次級)之間無直接接觸,定子及動子均為剛性部件,從而保證直線電機運作的靜音性以及整體機構核心運作部件的高剛性。直線電機的行程可通過拼接定子來以便于行程的無限制,同時也可通過在同一個定子上配置多個動子來以便于同一個軸向的多個獨立運作控制。直線電機驅動的機構可通過增強機構以及反饋元件的剛性以及準確度,輔之以恒溫控制等措施來以便于超精密運作控制。
