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瀧浩鑫淺析直線電機(jī)
閱讀：365 發(fā)布時(shí)間：2022-6-28
直線電機(jī)是一種高精度、高速度重復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的直接驅(qū)動(dòng)裝置，適用于高精密的激光設(shè)備與3C產(chǎn)品檢測(cè)設(shè)備等領(lǐng)域。
在目前可行的直線電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，能提供泛的供應(yīng)。從組件或者分體電機(jī)，整套定位平臺(tái)到完整的定制工程系統(tǒng)，都能為任何直線運(yùn)動(dòng)要求提供一個(gè)的解決方案。
直線電機(jī)類(lèi)似于一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)解剖攤開(kāi)來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，相同的電磁效應(yīng)產(chǎn)生的是轉(zhuǎn)矩，而在直線電機(jī)中，產(chǎn)生的是直接推動(dòng)力。在許多應(yīng)用中，相比較傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言，直線電機(jī)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。比如，直線電機(jī)不需要通過(guò)像齒輪，滾珠絲杠，或皮帶傳動(dòng)這樣的中介機(jī)械構(gòu)件將電機(jī)連接到負(fù)載上。負(fù)載直接連接到直線電機(jī)上。
1)鐵心的磁通密度不宜過(guò)高或過(guò)低，當(dāng)鐵心材料,頻率和硅鋼片厚度一定時(shí)鐵損決定于磁通密度的大小，磁通密度過(guò)高使鐵損增加，電機(jī)效率降低，鐵心發(fā)熱使電機(jī)溫升增高。并由于勵(lì)磁安匝增加電機(jī)功率因子降低，所以鐵心的磁通密度不宜過(guò)高，盡量避免用在磁化曲線的過(guò)飽和，磁密過(guò)低則使電機(jī)材料用量增加,成本提高.芯片齒部窄，磁密高即槽入線的空位大也就是鐵心槽孔大反之；
2)線圈電流密度不宜過(guò)大或過(guò)小:直線電機(jī)線圈具有一定的電阻.當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)就產(chǎn)生損耗.繞組溫升高,電機(jī)設(shè)計(jì)希望減小電阻,以減小損耗,提高效率.加粗線徑,降低電流密度可以減電阻,但會(huì)線圈材料用量增加.由于槽面積的加大,引起鐵心磁密增加,使電機(jī)的勵(lì)磁電流和鐵損增加.通常感應(yīng)電機(jī)j取3~7A/mm² (槽面積大也就是芯片設(shè)計(jì)時(shí)鐵心槽孔大)；
3)直線電機(jī)槽滿率不宜過(guò)高或過(guò)低. 一般取75~85%槽滿率低電機(jī)運(yùn)行時(shí)導(dǎo)線在槽內(nèi)松動(dòng).易損傷絕緣.此外槽內(nèi)空隙多,由于空氣導(dǎo)熱差,影響線圈的散熱使電機(jī)溫升增高；
4）直線電機(jī)槽口寬度不宜過(guò)大,槽口太大使氣隙磁通分布不均,齒諧波增大附加損耗增加,通常約3.5mm,太小入線困難；
因此，就沒(méi)有來(lái)自運(yùn)動(dòng)部件的間隙和彈性。因此，伺服控制的動(dòng)力表現(xiàn)得以提高，更高水平的精度也得以實(shí)現(xiàn)。直線電機(jī)由于沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)組件，因此導(dǎo)致了一個(gè)低慣性及低噪音的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。另外，機(jī)械磨損只在導(dǎo)向系統(tǒng)中出現(xiàn)。因此，直線電機(jī)具有比傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更好的可靠性及更低的摩擦損耗
5）直線電機(jī)槽形的設(shè)計(jì)盡可能選用平行齒梯形槽并槽形邊緣不要有尖角,盡量用圓底槽,由于圓槽鑄鋁時(shí)填充好,并做模方便，定子芯片嵌線容易。
在目前可行的直線電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，能提供泛的供應(yīng)。從組件或者分體電機(jī)，整套定位平臺(tái)到完整的定制工程系統(tǒng)，都能為任何直線運(yùn)動(dòng)要求提供一個(gè)的解決方案。
直線電機(jī)類(lèi)似于一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)解剖攤開(kāi)來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，相同的電磁效應(yīng)產(chǎn)生的是轉(zhuǎn)矩，而在直線電機(jī)中，產(chǎn)生的是直接推動(dòng)力。在許多應(yīng)用中，相比較傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言，直線電機(jī)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。比如，直線電機(jī)不需要通過(guò)像齒輪，滾珠絲杠，或皮帶傳動(dòng)這樣的中介機(jī)械構(gòu)件將電機(jī)連接到負(fù)載上。負(fù)載直接連接到直線電機(jī)上。
1)鐵心的磁通密度不宜過(guò)高或過(guò)低，當(dāng)鐵心材料,頻率和硅鋼片厚度一定時(shí)鐵損決定于磁通密度的大小，磁通密度過(guò)高使鐵損增加，電機(jī)效率降低，鐵心發(fā)熱使電機(jī)溫升增高。并由于勵(lì)磁安匝增加電機(jī)功率因子降低，所以鐵心的磁通密度不宜過(guò)高，盡量避免用在磁化曲線的過(guò)飽和，磁密過(guò)低則使電機(jī)材料用量增加,成本提高.芯片齒部窄，磁密高即槽入線的空位大也就是鐵心槽孔大反之；
2)線圈電流密度不宜過(guò)大或過(guò)小:直線電機(jī)線圈具有一定的電阻.當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)就產(chǎn)生損耗.繞組溫升高,電機(jī)設(shè)計(jì)希望減小電阻,以減小損耗,提高效率.加粗線徑,降低電流密度可以減電阻,但會(huì)線圈材料用量增加.由于槽面積的加大,引起鐵心磁密增加,使電機(jī)的勵(lì)磁電流和鐵損增加.通常感應(yīng)電機(jī)j取3~7A/mm² (槽面積大也就是芯片設(shè)計(jì)時(shí)鐵心槽孔大)；
3)直線電機(jī)槽滿率不宜過(guò)高或過(guò)低. 一般取75~85%槽滿率低電機(jī)運(yùn)行時(shí)導(dǎo)線在槽內(nèi)松動(dòng).易損傷絕緣.此外槽內(nèi)空隙多,由于空氣導(dǎo)熱差,影響線圈的散熱使電機(jī)溫升增高；
4）直線電機(jī)槽口寬度不宜過(guò)大,槽口太大使氣隙磁通分布不均,齒諧波增大附加損耗增加,通常約3.5mm,太小入線困難；
因此，就沒(méi)有來(lái)自運(yùn)動(dòng)部件的間隙和彈性。因此，伺服控制的動(dòng)力表現(xiàn)得以提高，更高水平的精度也得以實(shí)現(xiàn)。直線電機(jī)由于沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)組件，因此導(dǎo)致了一個(gè)低慣性及低噪音的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。另外，機(jī)械磨損只在導(dǎo)向系統(tǒng)中出現(xiàn)。因此，直線電機(jī)具有比傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更好的可靠性及更低的摩擦損耗
5）直線電機(jī)槽形的設(shè)計(jì)盡可能選用平行齒梯形槽并槽形邊緣不要有尖角,盡量用圓底槽,由于圓槽鑄鋁時(shí)填充好,并做模方便，定子芯片嵌線容易。