直线电机的原理及特点
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直线电机的原理及特点-综欣科技
发表日期:2010-3-22 已经有182位读者读过此文
一、直线电机的工作原理
直线电机的工作原理与旋转电机相比,并没有本质的区别,可将其看作为将旋转电机沿圆周方向拉开展平的产物。
对应于旋转电机的定子部分,称为直线电机的初级,而对应于旋转电机的转子部分,称为直线电机的次级。
当多相交变电流通入多相对称绕组时,会在直线电机初级和次级之间的气隙中产生一个行波磁场,从而使初级和次级之间产生相对移动。
当然,在初级和次级之间还存在垂直力,它可以是吸引力,也可以是推斥力。
直线电机有直流直线电机、步进直线电机和交流直线电机三大类,在机床上主要使用交流直线电机。
在励磁方式上,交流直线电机又可分为永磁(同步)式和感应(异步)式两种。
由于感应式直线电机在不通电时没有磁性,有利于机床的安装、使用和维护,其性能也已接近永磁式直线电机的水平,因而其在机械行业的应用受到欢迎。
二、直线电机驱动的进给系统特点
1)速度高。
由于工作台由电机直接驱动,没有中间的机械传动元件,因而可达到很高的进给速度,其值可达到80~180m/min;
2)加速度大。
由于直线电机结构简单、重量轻、响应速度快,因而可灵敏实现加速和减速,其加速度可达2~10g(g为重力加速度);
3)定位精度高。
由于直线电机进给系统一般采用光栅尺作为工作台的位置测量元件,且为闭环控制,因而定位精度高,可达0.1~0.01μm;
4)行程不受限制。
由于直线电机的次级是通过一段段连续拼接安装在机床床身上的,因而不论多长,初级(即工作台)都可到达,且对整个系统的刚度没有影响;
5)动态刚度高。
由于系统在动力传动中没有低效率的中间传动部件,因而可获得很好的动态刚度。
当然,直线电机在机床上的应用也存在一些问题,比如:当负荷变化大时,需要重新整定系统;用于垂直进给轴时,由于没有机械连接或啮合,需外加平衡块或制动器;磁铁(或线圈)对电机部件的吸力很大,应注意选择导轨和设计滑架。