




1993年,德国zxcell-o公司推出了上个由直线电机驱动的工作台hsc-240型高速加工中心,机床主轴速度达到24000r/min,进给速度为60n/min,加速度达到1g,直线电机初级工厂,当进给速度为20m/min时,其轮廓精度可达0.004mm。美国的ingersoll公司紧接着推出了hvm-800型高速加工中心,主轴转速为20000r/min,进给速度为75.20m/min。
1996年开始,日本相继研制成功采用直线电机的卧式加工中心、高速机床、小型加工中心、超精密镜面加工机床、高速成形机床等[1]。
我国浙江大学研制了一种由直线电机驱动的冲压机,浙江大学生产工程研究所设计了用圆筒型直线电机驱动的并联机构坐标测量机[2]。2001年南京四开公司推出了自行开发的采用直线电机直接驱动的数控直线电机车床,2003年第8届国际机床展览会上,展出北京电院高技术股份公司推出的vs1250直线电机取得的加工中心,该机床主轴转速达15000r/min。
直线电机的工作原理
直线电机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。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成
---问题
任何马达皆有---问题伴随,直线电机初级原理,在设计阶段就要考虑这个问题,---主要来自加减速度,如果加减速度所需的电流都维持在马达及驱动器的连续电流之下,则不会有---的---问题。
如果在加减速的过程中,有短暂的大电流的需求,则要在作运动规划的阶段就考虑等效推力,视实际需求,加入暂停运动的时间。
另外如果马达持续推挤工作物的电流大于上述的连续电流,也要注意过热问题。
一般而言,直线电机的构造有利于散热,而lm系列电机的线圈比较没有足够的散热空间,所以在设计运动系统时,要考虑马达结构的散热特性。
16.直线电机在控制上与旋转型的ac伺服马达有什么不同?
基本上控制的方式大同小异,例如采用脉波控制的话,运动控制卡依然是发送脉波到驱动器去,此外如果是速度模式或电流模式(或称转矩或力量模式)也一样由运 动控制器送出电压到驱动器。不同的是,控制线性马达时,不须再有繁复的转换计算,减速比等计算,只要直接以运动方向的距离来思考,计算即可,设定也是直接 用运动方向的加速度及速度即可。
17.速度稳定性如何?
通常会要求速度稳定性的应用会以速度波动范围来衡量好坏,直线电机初级订做,这个性能主要依存于电机本身的特性,例如顿力,还有滑轨以及缆线还有跑线槽的特性。mlfb系列的马达---适合于这样的需求。一般速度波动为5‰。
18.速度快多快? 慢多慢?
高速运动除了受行程的影响之外,负载、电机推力所造成的加减速都是关键。实际上以测试过的经验来讲,选择好点的导轨与拖链快跑到6m/s没有问题。但如果速度再提高必须考虑滑轨,跑线槽等---的搭配。
低速运动基本上并没有特殊---,只要运动控制器可以支持,基本上每秒要跑数个微米都应该没有问题。
线性马达可否当z轴使用,或者斜放使用?
可以,直线电机初级,但要考虑负载大小、倾斜角度,并视需求提供特殊的配重的机构(如弹簧),以及数字霍尔组件来搭配。
10.电机可承受多大的负载?
电机只是提供定位系统中一个力量的来源而已,搭载重量主要依存于加速度的需求,越大的会对滑轨或空气轴承造成的负荷,对滑轨而言也会加大摩擦力,对于这个问题并无法有统一的。
11.电机的功率有多大?
由于直线电机是用线性运动方向的力量来计算的,所以选用的时候是以加速度、速度、推力来计算的,并不适合用瓦数来选用。
以功率来讲,目前我们的马达都在2kw以下。
12.使用寿命有多长?
线性马达本身主要由线圈及永磁体构成。所以正常使用下并无寿命问题,但是搭配的线性滑轨、缆线、跑线槽等等却都是消耗性的,所以寿命是受限于这些零件及材料。一般正常使用而言,六年应该没有问题。
13.不是无尘室可以使用吗?使用的环境如何?
一般而言无尘车间等级1000都没有问题,如果有更高的需求,请洽本公司。至于一般的使用环境,要没有油污、没有水气、无---粉尘的环境。如果有特殊的环境需求,请洽本公司。
14.可以加水冷吗?
中小负载直线电机多为为自然冷却,有关热的设计,请提供负载,运动速度,加速度,休息时间等资料给我们,我们可以提供更详细的计算,以完成适合的系统设计。
重载使用场合如需推力,我们可以提供水冷方式。
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