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直线电机的工作原理与9大应用优势

2019-01-19 00:05   阿明SEO   0

什么是直线电机?

电机(英文:electric machinery,俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置,是一种将电能直接转换成直线运动机械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置。
我们也称其为线性电机,线性马达,直线马达,推杆马达。最常用的直线电机类型是平板式直线电机、U型槽式直线电机和圆柱型直线电机。它具有系统结构简单、磨损少、噪声低、组合性强、维护方便等优点。旋转电机所具有的品种,直线电机几乎都有相对应的品种。
 

直线电机与旋转电机对比

直线电机与旋转电机对比

应用广泛

直线电机是一种具有广阔前景的新颖电机,在信息时代的高新技术推动了传统产业的迅速发展,在机械工业自动化中出现了一些运动控制新技术,直线电机凭借高速度、高加速、高精度及行程不受限制等特性在物流系统、工业加工与装配、信息及自动化系统、交通与民用以及军事等领域发挥着十分重要的作用简单的说,直线电机就是“展开的”旋转电机。在很多应用中,直线电机与传统的旋转驱动系统相比具有明显的优势:


 

9大优势

1.结构简单。

直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动,使结构大大简化,运动惯量减少,动态响应性能和定位精度大大提高;同时也提高了可靠性,节约了成本,使制造和维护更加简便。它的初次级可以直接成为机构的一部分,这种独特的结合使得这种优势进一步体现出来。

 

2.高加速度。

这是直线电机驱动,相比其他丝杠、同步带和齿轮齿条驱动的一个显著优势。

 

3.适合高速直线运动。

因为不存在离心力的约束,普通材料亦可以达到较高的速度。而且如果初、次级间用气垫或磁垫保存间隙,运动时无机械接触,因而运动部分也就无摩擦和噪声。这样,传动零部件没有磨损,可大大减小机械损耗,避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声,从而提高整体效率。

 

4.初级绕组利用率高。

在管型直线感应电机中,初级绕组是饼式的,没有端部绕组,因而绕组利用率高。

 dd直线电机的优势
 

5.无横向边缘效应。

横向效应是指由于横向开断造成的边界处磁场的削弱,而圆筒型直线电机横向无开断,所以磁场沿周向均匀分布。

 

6.容易克服单边磁拉力问题。

径向拉力互相抵消,基本不存在单边磁拉力的问题。

 

7.易于调节和控制。

通过调节电压或频率,或更换次级材料,可以得到不同的速度、电磁推力,适用于低速往复运行场合。

 

8.适应性强。

直线电机的初级铁芯可以用环氧树脂封成整体,具有较好的防腐、防潮性能,便于在潮湿、粉尘和有害气体的环境中使用;而且可以设计成多种结构形式,满足不同情况的需要。

 

应用领域

直线电机主要应用于三个方面:

1、应用于自动控制系统,这类应用场合比较多;作为长期连续运行的驱动电机;

 

2、应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。

U槽无刷直线电机可以直接驱动,无需将转动转为线性运动,机械结构简单可靠。电机运行超平稳,无齿槽效应,动态响应速度极快,惯量小,加速度可达20G,速度达到10-30m/s,低速1µm/s时运动平滑,刚性高,结构紧凑,可选配直线编码器做高精度位置控制,其位置精度取决于所选编码器。

 

3、应用于定子轨道可以按需要连接,因而理论上电机长度不限。电机动子与定子不接触运动,没有采用普通丝杆滚珠和皮带等传动的磨损、卡死、背隙问题,因此我们的直线电机可以达到免维护长期工作。
 

 直线电机的优势
 

我们的U型槽式直线电机分为铁芯和无铁芯两类:A.铁芯类直线电机单位体积出力更大;B.非铁芯直线电机无磁滞和涡流效应,运动更加平滑高速,磁损耗少,发热小。

此类直线电机特别适用于:机器人、致动器、直线平台、光学光纤排列定位、精密机床、半导体制造、视觉系统、电子元件接插、工厂自动化等对运动系统的速度和精度同时要求较高的应用场合。

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