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直线丝杆电机工作原理和特点



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直线丝杆步进电机属于步进电机里的直线步进电机范畴,还可细分成三类,贯通轴式,外部驱动式,固定轴式。

直线电机的结构可以看作是将一台旋转电机沿径向剖开,并将电机的圆周展开成直线而形成的。其中定子相当于直线电机的初级,转子相当于直线电机的次级,当初级通入电流后,在初次级之间的气隙中产生行波磁场,在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力,从而实现运动部件的直线运动。 近几年来,世界上一些发达国家开始将直线电机技术应用于数控机床直线运动驱动系统中,代替传统的伺服电机+滚珠丝杠副驱动系统,取得了巨大的成功。

直线电机的工作原理  

设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开,并且展平,这就成了一台直线感应图电动机。  初级做得很长,延伸到运动 所需要达到的位置,也可以把次级做得很长;既可以初级固定、次级移动,也可以次级固定、初 级移动.  通入交流电后在定子中产生的磁通,根据楞次定律,在动体的金属板上感应出涡流。设引起涡流的感应电压为E,金属板上有电感L和电阻R,涡流电流和磁通密度将按费来明法则产生连续的推力F。

直线电机的特点  

高速响应 由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的如丝杠等机械传动件,使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高,反应异常灵敏快捷。  
      位精度高 线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构引起的传动误差减少了插补时因传动系统滞后带来跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制,即可大大提高机床的定位精度。  
      传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象,同时提高了其传动刚度。  
      速度快、加减速过程短  行程长度不受限制 在导轨上通过串联直线电机,就可以无限延长其行程长度。  
      动安静、噪音低 由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦,且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨(无机械接触),其运动时噪音将大大降低。  
      效率高 由于无中间传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗。

直线电机广泛应用于电子与半导体设备、UV喷绘行业、UV印染行业、UV印刷行业、UV玻璃行业、精密数控机床、高端医疗器械、手机检测行业、玻璃检测行业等领域。

此类直线电机特别适用于:机器人、致动器、直线平台、光学光纤排列定位、精密机床、半导体制造、视觉系统、电子元件接插、工厂自动化等对运动系统 的速度和精度同时要求较高的应用场合。

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