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直线电机工作原理及技术知识

信息来源:深圳市嘉扬科技有限公司
添加时间:2025-7-1

直线电机,可以被想象成是旋转电机被沿着径面切开并被展开铺平,这样一台直接驱动直线电机,可以驱动产生直线运动,无需气动、液压推杆或由旋转运动通过皮带、丝杠等直线驱动装置的转换。旋转电机产生旋转扭矩,相应的直线电机产生直线驱动力。

直线电机的基本类型

正如有交流、直流等不同类型的旋转电机,直线电机也有很多不同类型,比如:交流、直流和步进等等。

无刷电机

无刷直线电机运行时是无接触式的,可以做到绕组的免维护。分无铁芯和有铁芯版本,可以使用标准三相伺服放大器驱动,具备提供高速和高加速运动曲线的能力。无刷直线电机可以产生高达12个G力的加速度,直线运动速度可达5m/s以上。

有电刷直线电机

有刷直线电机更适合较长行程,开环或闭环的直线运动应用。它的速度可以达到2.5m/s、低至25mm/s。配合直线编码器反馈,这类直线电机可以实现很高精度的位置、速度和加速度控制。

音圈

音圈电机比较适合短距离行程闭环伺服应用。紧凑的体积,适合极小的安装空间。音圈有极低的机电时间常数,较低的运动质量,适合较轻负载的高加速度。音圈分为线圈移动类型和磁铁移动类型。

直线步进

直线步进电机可以用于开环或闭环的定位应用中。由于定位是内置于冲头和压板内的,无需额外的反馈装置,因此可以从整体上降低系统成本。对于开环控制,无需复杂的伺服整定。同时多个冲头可以在一个压板上运行。

使用直线步进,通常加速度可以做到1个G力,速度可以达到2.5m/s。有单轴和双轴版本。

直线感应电机

直线感应电机通常由可变频的三相交流电源驱动,或者如果需要速度控制,可以使用矢量驱动器。加速度可达1个G力,速度可以超过45m/s。感应直线电机非常适合高速、长距离运动的重负载应用。

管状直线电机

管状直线电机通常是由单相或三相电源驱动。加速度可超过1个G力;比较适合短行程,较低工作周期DutyCycle的应用;可以用来替代一些气缸的运动应用。

直线电机输出力

正如上面所说,直线电机产生力输出,并沿着直线轴推动负载运动。不同类型的直线电机产品提供不同级别大小的力输出。

直线电机的优势:

更快的加速度

高达10个G力的加速度,这可以缩短工作周期,提升用户的生产效率

高速

可达45m/s或更高

高精度

精度可达1µm/305mm

可重复定位精度

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