直線電機(jī)的工作原理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)深度總結(jié)
直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)
直線步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)可以看作是將一臺旋轉(zhuǎn)式電機(jī)沿徑向面進(jìn)行剖開，并將電機(jī)的圓周展開成直線而形成的。其中其內(nèi)部的定子就相當(dāng)于其直線電機(jī)當(dāng)中的初級，其內(nèi)部的轉(zhuǎn)子相當(dāng)于直線電機(jī)當(dāng)中的次級，當(dāng)向直線電機(jī)初級進(jìn)行通入電流后，即就會在初次級之間的氣隙當(dāng)中產(chǎn)生行波的磁場，直線電機(jī)在行波磁場與次級的永磁體的相互作用下即就產(chǎn)生了驅(qū)動力，從而實(shí)現(xiàn)了連接直線電機(jī)的運(yùn)動部件進(jìn)行直線運(yùn)動的目的。
直線步進(jìn)電機(jī)的工作原理
我們設(shè)想把一臺旋轉(zhuǎn)式運(yùn)動的感應(yīng)式電機(jī)按其半徑的方向進(jìn)行剖開，并且展平，這就形成了一臺直線感應(yīng)圖步進(jìn)電機(jī)。
初級做得很長，延伸到我們運(yùn)動所需要達(dá)到的目標(biāo)位置，也可以把次級做得很長；既可以初級固定、次級移動，也可以次級固定、初 級移動．
通入交流電后在定子中產(chǎn)生的磁通，根據(jù)楞次定律，在動體的金屬板上感應(yīng)出渦流。設(shè)引起渦流的感應(yīng)電壓為E，金屬板上有電感L和電阻R，渦流電流和磁通密度將按費(fèi)來明法則產(chǎn)生連續(xù)的推力F。
直線電機(jī)的特點(diǎn)
高速響應(yīng) 由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的如絲杠等機(jī)械傳動件，使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。
位精度高 線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)引起的傳動誤差減少了插補(bǔ)時(shí)因傳動系統(tǒng)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(jī)床的定位精度。
傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動滯后現(xiàn)象，同時(shí)提高了其傳動剛度。
速度快、加減速過程短
行程長度不受限制 在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機(jī)，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(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機(jī)械接觸），其運(yùn)動時(shí)噪音將大大降低。
效率高 由于無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗。
直線電機(jī)主要應(yīng)用于三個(gè)方面：
應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)，這類應(yīng)用場合比較多；
作為長期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動電機(jī)；
應(yīng)用在需要短時(shí)間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運(yùn)動能的裝置中。
U槽無刷直線電機(jī)可以直接驅(qū)動，無需將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)為線性運(yùn)動，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單可靠。電機(jī)運(yùn)行超平穩(wěn)，無齒槽效應(yīng)，動態(tài)響應(yīng)速度極快，慣量小，加速度可達(dá)20G，速度達(dá)到10-30m/s，低速1µm/s時(shí)運(yùn)動平滑，剛性高，結(jié)構(gòu)緊湊，可選配直線編碼器做高精度位置控制，其位置精度取決于所選編碼器。
定子軌道可以按需要連接，因而理論上電機(jī)長度不限。電機(jī)動子與定子不接觸運(yùn)動，沒有采用普通絲桿滾珠和皮帶等傳動的磨損、卡死、背隙問題，因此我們的直線電機(jī)可以達(dá)到免維護(hù)長期工作。我們的U型槽式直線電機(jī)分為鐵芯和無鐵芯兩類，鐵芯類直線電機(jī)單位體積出力更大，非鐵芯直線電機(jī)無磁滯和渦流效應(yīng)，運(yùn)動更加平滑高速，磁損耗少，發(fā)熱小。
此類直線電機(jī)特別適用于：機(jī)器人、致動器、直線平臺、光學(xué)光纖排列定位、精密機(jī)床、半導(dǎo)體制造、視覺系統(tǒng)、電子元件接插、工廠自動化等對運(yùn)動系統(tǒng) 的速度和精度同時(shí)要求較高的應(yīng)用場合。
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