直线电动机传动

发布日期：2011-11-25    兰生客服中心    浏览：2509

        随着现代切削技术的发展，高速切削和超高速切削技术日趋成熟。高速切削时，随着主轴转速的提高，进给速度也必须大幅度地提高。传统的滚珠丝杠副传动机构最大进给速度可达60m/min左右，而直线电动机驱动系统进给速度可达100m/min以上。由于直线电动机驱动有无间隙、惯性小、刚度较大而无磨损、定位精度和跟踪精度高以及行程不受限制等优点，现己得到愈来愈广泛的应用。直线电动机的基本结构与普通旋转电动机相似，如图8-11所示。


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1－导轨系统  2－笼型次级绕组(定子)

3－三相初级绕组(转子)  4－直线行程测量系统



        直线电动机的原理并不复杂。设想把一台旋转电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，就成了一台直线电动机。在直线电动机中，相当于旋转电动机定子的，叫初级；相当于旋转电动机转子的，叫次级，初级中通以交流电，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。直线电动机既可以把初级做得很长(即初级固定，次级移动)，也可以把次级做得很长(即次级固定，初级移动)。

        直线电动机有多种类型，按结构形式可分为扁平型、管型、圆盘型和圆弧型。按工作原理可分为交流直线感应电动机、交流直线同步电动机、直线直流电动机和直线步进电动机。

直线电动机的优点是：

1)出色的动态响应和非常高的移动速度。

2）极好的精度（纳米级）。

3）安装简单。

       为了减小电动机发热对机械的影响，电动机采用了特殊的冷却方式，即双冷却回路：主冷却回路和精密冷却回路。

       尽管直线电动机有诸多优点，但是只有在机械计适应高速、高加速度运行要求的前提下，它的优势才能发挥出来。所以设计的需要注意：

1）尽量减轻移动的质量。因为是直接驱动，所以直线电动机对负载更加敏感，因而在设计时，在设定目标速度和加速度时，要充分考虑负载

2)良好的基础 (地基)。

3)良好的机床刚性，较高的固有频率。

4)整体结构具有较高的阻尼系数。

5)初级、次级之间的引力：通常这个引力是电动机额定推力的2～3倍，选择直线导轨时需要考虑。

6)暴露的磁场。在有铁屑产生的加工环境，需要很好地防护。

7)动力/信号电缆。要能满足高速、高加速度运行的要求。

8)紧急停车。应具有安全可靠的制动装置。

9)动态刚性。要求驱动与电动机能良好地配合。

10)电动机热保护。水冷散热，双回路(主冷却和精密冷却)。

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