直線電機在機床中應用的優(yōu)點討論

直線電機在國外制造裝備業(yè)中的應用首先在機床設(shè)備方面，傳統(tǒng)機床的驅(qū)動裝置依賴絲桿驅(qū)動，絲桿驅(qū)動本身就具有一系列不利因素，包括：長度限制、機械背隙、磨擦、扭曲、螺距一周期誤差、較長的振動衰減時間、與電機的耦合慣量以及絲杠的軸向壓縮等。所有這些因素均限制了傳統(tǒng)驅(qū)動裝置的效率和精度。當設(shè)備磨損時，必須進行不斷的調(diào)節(jié)以確保所需精度。直線電機驅(qū)動技術(shù)可以保證相當高的性能水準以及比傳統(tǒng)的、將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動的電機驅(qū)動裝置具備更高的簡便性。由于直線電機直接與移動負載相連，因此在電機和負載之間沒有背隙，而且柔量很小。 首先，利用直線驅(qū)動裝置可以很容量地達到小于1μm/s或高達5m/s的速度。直線驅(qū)動系統(tǒng)可以保證恒定的速度特性，速度偏差優(yōu)于±0.01%。在需要較高加速度的應用中，較小的直線電機可以方便地提供大于10g的加速度，而傳統(tǒng)電機一般產(chǎn)生的加速度在1g范圍內(nèi)。直線驅(qū)動電機的精度只受反饋分辨率、控制算法以及電機結(jié)構(gòu)的限制。采用前饋控制的直線電機系統(tǒng)可以減少跟蹤誤差200倍以上，而傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)卻受前述各因素的制約，此外還受機械系統(tǒng)限制。 其次，直線電機結(jié)構(gòu)簡單，由很少組件組成，因此需要的潤滑也較少（直線導軌需要定期潤滑）。這意味著它的使用壽命較長以及運行比較干凈。相比而言，傳統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)由20多個零部件組成，包括電機、聯(lián)軸器、滾珠絲杠、U形塊、軸承、枕塊以及潤滑系統(tǒng)。每個零部件都需要裝配時間、調(diào)整時間以及預防性維護。相反，直線電機結(jié)構(gòu)很簡單，它是一個電磁執(zhí)行機構(gòu)，該執(zhí)行機構(gòu)是由兩個支承在一個直線導軌上的剛體零件組成。 直線電機的其他優(yōu)點包括較低的作用力和較小的速度波紋，從而保證較平穩(wěn)的運動輪廓。當然，這依賴于電機的結(jié)構(gòu)、磁板以及驅(qū)動軟件。為了利用直線電機固有的動態(tài)制動的優(yōu)點，驅(qū)動放大器應該有效地監(jiān)控逆電動勢（EMF），即使系統(tǒng)電源可能關(guān)斷也要這樣。多個直線電機可以用“背靠背”的方式安裝以保證提高作用力。還可以增設(shè)額外的磁板以保證實質(zhì)性的無限行程（受反饋設(shè)備和電纜長度限制）而不損失精度。 法國雷諾自動化公司的工程主管Jean-Paul Bugaud認為“直線電機已日趨成熟，它的精度決非滾珠絲桿驅(qū)動的機床所能匹敵。兩三年以后，它在高精密與高精度加工中將是一種標準的選擇。溫度的變化已不再令人焦慮，它們能在10℃或40℃的運轉(zhuǎn)中得到相同的精度。幾年以后，估計除了廉價機床外，將不再采用滾珠絲桿了。 信息來源于：中國機床網(wǎng)