直線電機導(dǎo)軌傳動

直線電機在機床應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)問題用于機床進給伺服系統(tǒng)的主要是交流直線電機，又分為同步式和感應(yīng)式兩大類。隨著稀土釹鐵硼(NdFeB)永磁材料的出現(xiàn)和性價比的提高，永磁同步直線電機發(fā)展成為主流，應(yīng)用**多。現(xiàn)以這類直線電機在高速、高精密機床上的應(yīng)用為例，分析需要克服的關(guān)鍵問題。一、絕熱與散熱問題永磁直線電機運行時，由于銅損和鐵損，線圈會發(fā)熱，帶來幾個負(fù)面影響：(1)對線圈絕緣層造成老損或破壞，使線圈不便通入更大電流，從而不能產(chǎn)生更大推力。(2)溫度升高會改變永磁體的工作點。(3)如果熱量傳遞到機床工作臺或者導(dǎo)軌，產(chǎn)生熱變形會影響加工精度，所以，尤其是平板形大推力直線電機，必須降溫，要求磁鋼溫度比較高不超過70℃，線圈溫度不超過130℃。對于動圈式(Movingcoil)和一般的動磁式直線電機，對線圈部位冷卻即可;但在超精密要求下的動磁式直線電機，應(yīng)該採取雙層水冷方式，配以溫度傳感器監(jiān)測系統(tǒng)。u形直線電機由于結(jié)構(gòu)塬因，一般不用冷卻措施。直線電機絲桿精度：一般以線性精度來衡量絲桿精度，即絲桿旋轉(zhuǎn)苦干圈后實際行程與理論行程的誤差。直線電機導(dǎo)軌傳動

目前，模具加工用的高速加工中心多數(shù)還是采用伺服電機和滾珠絲杠來驅(qū)動直線坐標(biāo)軸，但部分加工中心已采用直線電機，由于這種直線驅(qū)動免去了將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的傳動元件，從而可***提高軸的動態(tài)性能、移動速度和加工精度。采用直線電機驅(qū)動的機床可***提高生產(chǎn)率。例如在加工電火花加工用的電極時，加工時間要比采用傳統(tǒng)高速銑床減少50%。直線電機可以***提高高速機床的動態(tài)性能。由于模具大多數(shù)是三維曲面，刀具在加工曲面時，刀具軸要不斷進行制動和加速。只有通過較高的軸加速度才能在很高的軌跡速度情況下，在較短的軌跡路徑上確保以恒定的每齒進給量**給定的輪廓。如果曲面輪廓的曲率半徑愈小，進給速度愈高，那么要求的軸加速度愈高。因此，機床的軸加速度在很大程度上影響到模具的加工精度和刀具的耐直線電機導(dǎo)軌傳動沒有機械接觸，傳動力是在氣隙中產(chǎn)生的，除了直線電機導(dǎo)軌以外沒有任何其它的摩擦。

一般電動機工作時都是轉(zhuǎn)動的。但是用旋轉(zhuǎn)的電機驅(qū)動的交通工具（比如電動機車和城市中的電車等）需要做直線運動，用旋轉(zhuǎn)的電機驅(qū)動的機器的一些部件也要做直線運動。這就需要增加把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動的一套裝置。能不能直接運用直線運動的電機來驅(qū)動，從而省去這套裝呢？幾十年前人們就提出了這個問題?，F(xiàn)在已制成了直線運動的電動機，即直線電機。直線電機的原理并不復(fù)雜．設(shè)想把一臺旋轉(zhuǎn)運動的感應(yīng)電動機沿著半徑的方向剖開，并且展平，這就成了一臺直線感應(yīng)電動機。在直線電機中，相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機定子的，叫初級；相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)子的，叫次級，初級中通以交流，次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運動。這時初級要做得很長，延伸到運動所需要達到的位置，而次級則不需要那么長，實際上，直線電機既可以把初級做得很長，也可以把次級做得很長；既可以初級固定、次級移動，也可以次級固定、初級移動。直線感應(yīng)電動機是由旋轉(zhuǎn)電動機演變而來。當(dāng)一次側(cè)的三相(或多相)繞組通入對稱正弦交流電流時，會產(chǎn)生氣隙磁場。當(dāng)不考慮由于鐵芯兩端開斷而引起的縱向邊緣效應(yīng)時，這個氣隙磁場的分布情況與旋轉(zhuǎn)電動機相似，沿著直線方向按正弦規(guī)律分布。

直線電動機的工作原理與旋轉(zhuǎn)電動機相似。以直線感應(yīng)電動機為例：當(dāng)初級繞組通入交流電源時，便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場，次級在行波磁場切割下，將感應(yīng)出電動勢并產(chǎn)生電流，該電流與氣隙中的磁場相作用就產(chǎn)生電磁推力。如果初級固定，則次級在推力作用下做直線運動；反之，則初級做直線運動。直線電機(直線感應(yīng)電機)是一種沒有從旋轉(zhuǎn)運動到直線運動的變換裝置，能將電能直接轉(zhuǎn)換成直線機械能的電力傳動裝置。直線電動機由于不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)就能產(chǎn)生直線運動，驅(qū)動直線運動的生產(chǎn)機械，所以使整個裝置或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、精度高、效率高等，因此是近年來國內(nèi)外積極研究開發(fā)的電動機之一直線軸電機的設(shè)計有三個基本概念：簡單、高精度、非接觸、簡單。

直線軸電機的設(shè)計有三個基本概念：簡單、高精度、非接觸、簡單，它們只由兩部分組成，一個磁軸和一個圓柱形線圈的“力”。他們沒有鐵在鉗或軸的精度和零齒槽，線圈構(gòu)成鐵芯的直線軸電機，提供鐵芯電機所需的剛度，直線軸電機是非接觸式的。由于線圈完全纏繞在磁鐵周圍，所有的磁通量都得到了有效利用。這允許較大（0.5至5.0毫米）的標(biāo)稱環(huán)形氣隙，他的氣隙是非臨界的，這意味著力沒有變化，因為氣隙隨著裝置的行程而變化。直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能而不需通過中問任何轉(zhuǎn)換裝置的新穎電機行程：總行程、加減速行程、勻速行程；直線電機導(dǎo)軌傳動

磁軌和動子之間產(chǎn)生的吸力和電機產(chǎn)生的推力成正比，疊片結(jié)構(gòu)導(dǎo)致接頭力產(chǎn)生。直線電機導(dǎo)軌傳動

直線電機按工作原理可分為：直流、異步、同步和步進等;直線電機按結(jié)構(gòu)形式可分為;單邊扁平型、雙邊扁平型、圓盤型、圓筒型(或稱為管型)等。常用的直線電機類型是平板式直線電機、U型槽式直線電機和圓柱型直線電機。音圈電機因其結(jié)構(gòu)類似于喇叭的音圈而得名。具有高頻響、高精度的特點。此類電機分為圓柱型音圈電機和擺動型音圈電機。也就是所謂的圓柱型直線電機。但是，國內(nèi)在這方面的研究仍處于起步階段，差距還很大。大通金通向下一個十年一次的"大笑"直線電機導(dǎo)軌傳動

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