直線電機經(jīng)常簡單描述為旋轉(zhuǎn)電機被展平,而工作原理相同。動子(forcer,rotor) 是用環(huán)氧材料把線圈壓縮在一起制成的;磁軌是把磁鐵(通常是高能量的稀土磁鐵)固定在鋼上。電機的動子包括線圈繞組,霍爾元件電路板,電熱調(diào)節(jié)器(溫度傳感器監(jiān)控溫度)和電子接口。在旋轉(zhuǎn)電機中,動子和定子需要旋轉(zhuǎn)軸承支撐動子以保證相對運動部分的氣隙(air gap)。同樣的,直線電機需要直線導(dǎo)軌來保持動子在磁軌產(chǎn)生的磁場中的位置。和旋轉(zhuǎn)伺服電機的編碼器安裝在軸上反饋位置一樣,直線電機需要反饋直線位置的反饋裝置--直線編碼器,它可以直接測量負載的位置從而提高負載的位置精度。
直線電機的控制和旋轉(zhuǎn)電機一樣。象無刷旋轉(zhuǎn)電機,動子和定子無機械連接(無刷),不像旋轉(zhuǎn)電機的方面,動子旋轉(zhuǎn)和定子位置保持固定,直線電機系統(tǒng)可以是磁軌動或推力線圈動(大部分定位系統(tǒng)應(yīng)用是磁軌固定,推力線圈動)。用推力線圈運動的電機,推力線圈的重量和負載比很小。然而,需要高柔性線纜及其管理系統(tǒng)。用磁軌運動的電機,不僅要承受負載,還要承受磁軌質(zhì)量,但無需線纜管理系統(tǒng)。
TECHNICAL DATA
峰值推力: 102 - 5875 N
持續(xù)推力: 57 - 2800 N
轉(zhuǎn)速: 4.4 - 36 m/s
采用防齒槽效應(yīng)技術(shù)
推力大
散熱性能好
NOTE
1.選擇合適的運動速度。直線感應(yīng)電機的運動速度與同步速度有關(guān),而同步速度又正比于極距。因此極距的選擇范圍決定了運動速度的選擇范圍。極距太小會降低槽的利用率,增大槽漏抗和減小品質(zhì)因數(shù),從而降低電動機的效率和功率因數(shù)。極距的下限通常取3cm。極距可以沒有上限,但當電機的輸出功率一定時,初級鐵芯的縱向長度是有限的;同時為了減小縱向邊緣效應(yīng),電動機的極數(shù)不能太少,故極距不可能太大。
2.要有合適的推力。旋轉(zhuǎn)電機可以適應(yīng)很大的推力范圍。將旋轉(zhuǎn)電機配上不同的變速箱,可以得到不同的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。在低速的場合,轉(zhuǎn)矩可以擴大幾十到幾百倍,以至于用一個很小的旋轉(zhuǎn)電機就可以推動一個很大的負載,當然功率是守恒的。直線感應(yīng)電機則不同,它無法用變速箱改變速度和推力,因此它的推力無法擴大。要得到比較大的推力,只有依靠加大電動機的尺寸。這有時是不經(jīng)濟的。一般來說,在工業(yè)應(yīng)用中,直線感應(yīng)電機適用于推動輕載。
3.要有合適的往復(fù)頻率。在工業(yè)應(yīng)用中,直線感應(yīng)電動機是往復(fù)運動的。為了達到較高的勞動生產(chǎn)率,要求有較高的往復(fù)頻率。這意味著電動機要在較短的時間內(nèi)走完行程,在一個行程內(nèi),要經(jīng)歷加速和減速的過程,也就是要起動一次和制動一次。往復(fù)頻率越高,電動機的加速度就越大,加速度所對應(yīng)的推力越大,有時加速度所對應(yīng)的推力甚至大于負載所需推力。推力的提高導(dǎo)致電動機的尺寸加大,而其質(zhì)量加大又引起加速度所對應(yīng)的推力進一步提高,有時產(chǎn)生惡性循環(huán)。
4.要有合適的定位精度。在許多應(yīng)用場合,電動機運行到位時由機械限位使之停止運動。為了使在到位時沖擊小,可以加上機械緩沖裝置。在沒有機械限位的場合,比較簡單的定位方法是,在到位前通過行程開關(guān)控制,對電機做反接制動或能耗制動,使在到位時停下來。