直線電機的結(jié)構(gòu)

  直線步進電機的內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)可以看作是將一臺旋轉(zhuǎn)式電機沿徑向面進行剖開，并將電機的圓周展開成直線而形成的。其中其內(nèi)部的定子就相當于其直線電機當中的初級，其內(nèi)部的轉(zhuǎn)子相當于直線電機當中的次級，當向直線電機初級進行通入電流后，即就會在初次級之間的氣隙當中產(chǎn)生行波的磁場，直線電機在行波磁場與次級的永磁體的相互作用下即就產(chǎn)生了驅(qū)動力，從而實現(xiàn)了連接直線電機的運動部件進行直線運動的目的。

  直線步進電機的工作原理

  我們設想把一臺旋轉(zhuǎn)式運動的感應式電機按其半徑的方向進行剖開，并且展平，這就形成了一臺直線感應圖步進電機。

  初級做得很長，延伸到我們運動所需要達到的目標位置，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．

  通入交流電后在定子中產(chǎn)生的磁通，根據(jù)楞次定律，在動體的金屬板上感應出渦流。設引起渦流的感應電壓為E，金屬板上有電感L和電阻R，渦流電流和磁通密度將按費來明法則產(chǎn)生連續(xù)的推力F。

 直線電機的特點

 高速響應 由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應時間常數(shù)較大的如絲杠等機械傳動件，使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應性能大大提高，反應異常靈敏快捷。

 位精度高 線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機械機構(gòu)引起的傳動誤差減少了插補時因傳動系統(tǒng)滯后帶來跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機床的定位精度。

 傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現(xiàn)象，同時提高了其傳動剛度。

 速度快、加減速過程短

 行程長度不受限制 在導軌上通過串聯(lián)直線電機，就可以無限延長其行程長度。

 動安靜、噪音低 由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，且導軌又可采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌（無機械接觸），其運動時噪音將大大降低。

 效率高 由于無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機械摩擦時的能量損耗。

直線電機主要應用于三個方面：

應用于自動控制系統(tǒng)，這類應用場合比較多；

作為長期連續(xù)運行的驅(qū)動電機；

應用在需要短時間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運動能的裝置中。

U槽無刷直線電機可以直接驅(qū)動，無需將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)為線性運動，機械結(jié)構(gòu)簡單可靠。電機運行超平穩(wěn)，無齒槽效應，動態(tài)響應速度極快，慣量小，加速度可達20G，速度達到10-30m/s，低速1µm/s時運動平滑，剛性高，結(jié)構(gòu)緊湊，可選配直線編碼器做高精度位置控制，其位置精度取決于所選編碼器。

定子軌道可以按需要連接，因而理論上電機長度不限。電機動子與定子不接觸運動，沒有采用普通絲桿滾珠和皮帶等傳動的磨損、卡死、背隙問題，因此我們的直線電機可以達到免維護長期工作。我們的U型槽式直線電機分為鐵芯和無鐵芯兩類，鐵芯類直線電機單位體積出力更大，非鐵芯直線電機無磁滯和渦流效應，運動更加平滑高速，磁損耗少，發(fā)熱小。

此類直線電機特別適用于：機器人、致動器、直線平臺、光學光纖排列定位、精密機床、半導體制造、視覺系統(tǒng)、電子元件接插、工廠自動化等對運動系統(tǒng) 的速度和精度同時要求較高的應用場合。