直線馬達也稱線性電機,線性馬達,直線電機,推桿馬達,*常用的直線電機類型是平板式和U 型槽式,和管式。 線圈的典型組成是三相,有霍爾元件實現(xiàn)無刷換相.
直線電機的動子(forcer,rotor) 是用環(huán)氧材料把線圈壓縮在一起制成的。而磁軌是把磁鐵(通常是高能量的稀土磁鐵)固定在鋼上.電機的動子包括線圈繞組,霍爾元件電路板,電熱調(diào)節(jié)器(溫度傳感器監(jiān)控溫度)和電子接口。在旋轉(zhuǎn)電機中,動子和定子需要旋轉(zhuǎn)軸承支撐動子以保證相對運動部分的氣隙(air gap)。同樣的,直線電機需要直線導(dǎo)軌來保持動子在磁軌產(chǎn)生的磁場中的位置。和旋轉(zhuǎn)伺服電機的編碼器安裝在軸上反饋位置一樣,直線電機需要反饋直線位置的反饋裝置--直線編碼器,它可以直接測量負載的位置從而提高負載的位置精度。
直線電機的控制和旋轉(zhuǎn)電機一樣。象無刷旋轉(zhuǎn)電機,動子和定子無機械連接(無刷),不象旋轉(zhuǎn)電機的方面,動子旋轉(zhuǎn)和定子位置保持固定,直線電機系統(tǒng)可以是磁軌動或推力線圈動(大部分定位系統(tǒng)應(yīng)用是磁軌固定,推力線圈動,例如:高精度數(shù)控工作臺)。用推力線圈運動的電機,推力線圈的重量和負載比很小。然而,需要高柔性線纜及其管理系統(tǒng)。用磁軌運動的電機,不僅要承受負載,還要承受磁軌質(zhì)量,但無需線纜管理系統(tǒng)。
直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能,而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機按徑向剖開,并展成平面而成。
對直線電機控制技術(shù)的研究基本上可以分為三個方面:一是傳統(tǒng)控制技術(shù),二是現(xiàn)代控制技術(shù),三是智能控制技術(shù)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)如PID反饋控制、解耦控制等在交流伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
直線電機與旋轉(zhuǎn)電機相比,主要有如下幾個特點:一是結(jié)構(gòu)簡單,由于直線電機不需要把旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動的附加裝置,因而使得系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)大為簡化,重量和體積大大地下降;二是定位精度高,在需要直線運動的地方,直線電機可以實現(xiàn)直接傳動,因而可以消除中間環(huán)節(jié)所帶來的各種定位誤差,故定位精度高,如采用微機控制,則還可以大大地提高整個系統(tǒng)的定位精度;三是反應(yīng)速度快、靈敏度高,隨動性好。直線電機容易做到其動子用磁懸浮支撐,因而使得動子和定子之間始終保持一定的空氣隙而不接觸,這就消除了定、動子間的接觸摩擦阻力,因而大大地提高了系統(tǒng)的靈敏度、快速性和隨動性;四是工作安全可靠、壽命長。直線電機可以實現(xiàn)無接觸傳遞力,機械摩擦損耗幾乎為零,所以故障少,免維修,因而工作安全可靠、壽命長。
直線電機主要應(yīng)用于三個方面:一是應(yīng)用于自動控制系統(tǒng),這類應(yīng)用場合比較多;其次是作為長期連續(xù)運行的驅(qū)動電機;三是應(yīng)用在需要短時間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運動能的裝置中。