直線電機(jī)可以認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)方面的一種變形，它可以看作是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿其徑向剖開(kāi)，然后拉平演變而成。隨著自動(dòng)控制技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，對(duì)各類自動(dòng)控制系統(tǒng)的定位精度提出了更高的要求，在這種情況下，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)再加上一套變換機(jī)構(gòu)組成的直線運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的要求，為此，世界許多國(guó)家都在研究、發(fā)展和應(yīng)用直線電機(jī)，使得直線電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣。直線電機(jī)主要應(yīng)用于三個(gè)方面：一是應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，這類應(yīng)用場(chǎng)合比較多；其次是作為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；三是應(yīng)用在需要短時(shí)間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運(yùn)動(dòng)能的裝置中。直線電機(jī)平臺(tái)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，有什么優(yōu)點(diǎn)？美國(guó)parker直線電機(jī)

直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開(kāi)，并展成平面而成。由定子演變而來(lái)的一側(cè)稱為初級(jí)，由轉(zhuǎn)子演變而來(lái)的一側(cè)稱為次級(jí)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，將初級(jí)和次級(jí)制造成不同的長(zhǎng)度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變。直線電機(jī)可以是短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí)，也可以是長(zhǎng)初級(jí)短次級(jí)?？紤]到制造成本、運(yùn)行費(fèi)用，目前一般均采用短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí)。直線電動(dòng)機(jī)的工作原理與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相似。以直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為例：當(dāng)初級(jí)繞組通入交流電源時(shí)，便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，次級(jí)在行波磁場(chǎng)切割下，將感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流，該電流與氣隙中的磁場(chǎng)相作用就產(chǎn)生電磁推力。如果初級(jí)固定，則次級(jí)在推力作用下做直線運(yùn)動(dòng);反之，則初級(jí)做直線運(yùn)動(dòng)。直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)一個(gè)直線電機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)不僅要有性能良好的直線電機(jī)，還必須具有能在安全可靠的條件下實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)要求的控制系統(tǒng)。圓弧直線電機(jī)如何提高直線電機(jī)壽命，移動(dòng)質(zhì)量比決定了該直線電機(jī)的負(fù)載能力。

超高速電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)超過(guò)某一極限時(shí)，采用滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機(jī)就會(huì)產(chǎn)生燒結(jié)、損壞現(xiàn)象，國(guó)外研制了一種直線懸浮電動(dòng)機(jī)（電磁軸承），采用懸浮技術(shù)使電機(jī)的動(dòng)子懸浮在空中，消除了動(dòng)子和定子之間的機(jī)械接觸和摩擦阻力，其轉(zhuǎn)速可達(dá)25000～100000r/min以上，因而在高速電動(dòng)機(jī)和高速主軸部件上得到的應(yīng)用。如日本安川公司新近研制的多工序自動(dòng)數(shù)控車床用5軸可控式電磁高速主軸采用兩個(gè)徑向電磁軸承和一個(gè)軸向推力電磁軸承，可在任意方向上承受機(jī)床的負(fù)載。在軸的中間，除配有高速電動(dòng)機(jī)以外，還配有與多工序自動(dòng)數(shù)控車床相適應(yīng)的工具自動(dòng)交換機(jī)構(gòu)。了解更過(guò)，歡迎來(lái)電咨詢。

這種設(shè)計(jì)的磁軌允許組合以增加行程長(zhǎng)度，只局限于線纜管理系統(tǒng)可操作的長(zhǎng)度，編碼器的長(zhǎng)度，和機(jī)械構(gòu)造的大而平的結(jié)構(gòu)的能力。有三種類型的平板式直線電機(jī)（均為無(wú)刷）：無(wú)槽無(wú)鐵芯，無(wú)槽有鐵芯和有槽有鐵芯。選擇時(shí)需要根據(jù)對(duì)應(yīng)用要求的理解。無(wú)槽無(wú)鐵芯平板電機(jī)是一系列coils安裝在一個(gè)鋁板上。由于FOCER沒(méi)有鐵芯，電機(jī)沒(méi)有吸力和接頭效應(yīng)（與U形槽電機(jī)同）。該設(shè)計(jì)在一定某些應(yīng)用中有助于延長(zhǎng)軸承壽命。動(dòng)子可以從上面或側(cè)面安裝以適合大多數(shù)應(yīng)用。這種電機(jī)對(duì)要求控制速度平穩(wěn)的應(yīng)用是理想的。如掃描應(yīng)用，但是平板磁軌設(shè)計(jì)產(chǎn)生的推力輸出比較低。通常，平板磁軌具有高的磁通泄露。所以需要謹(jǐn)慎操作以防操作者受他們之間和其他被吸材料之間的磁力吸引而受到傷害。直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)。

如何讓直線電機(jī)的推力保持穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)高精度的直線電機(jī)和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)伺服控制，對(duì)直線電機(jī)的位置，速度和輸出推力準(zhǔn)確控制，以及控制系統(tǒng)由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，推力波動(dòng)將直接作用于負(fù)載，直接影系統(tǒng)的控制性能。因此，直線電機(jī)能否保持穩(wěn)定的推力對(duì)電機(jī)的控制性能有著影響。將為你分析直線電機(jī)的推力波動(dòng)的主要因素。直線電機(jī)產(chǎn)生推力的主要原因有兩個(gè)：1、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中普遍存在摩擦，由于摩擦力的性質(zhì)，嚴(yán)重的非線性是反映它的大小變化，使直線電機(jī)產(chǎn)生推力波動(dòng)，嚴(yán)重影響直線電機(jī)的性能控制，縱向端效應(yīng)的影響較大，而端部力的存在會(huì)引起直線電機(jī)的推力波動(dòng)，機(jī)械振動(dòng)和噪聲在低速運(yùn)行時(shí)也會(huì)引起機(jī)械系統(tǒng)的共振，從而嚴(yán)重惡化直線電機(jī)，直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)的性能，是約束直線電機(jī)的應(yīng)用主要原因之一。2、在永磁磁場(chǎng)的分布中，會(huì)產(chǎn)生較高的電磁干擾諧波分量，產(chǎn)生推力波動(dòng)，從而影響伺服系統(tǒng)的控制效果，溫度的變化和磁場(chǎng)的飽和會(huì)導(dǎo)致直線電機(jī)定子感應(yīng)，如果直線電機(jī)的電磁參數(shù)的非線性變化，如果控制系統(tǒng)的魯棒性不足，參數(shù)變化對(duì)伺服系統(tǒng)的影響，也會(huì)產(chǎn)生大推力波動(dòng)。因此，為了保持直線電機(jī)推力的穩(wěn)定，就有必要針對(duì)以上兩個(gè)原因找到一種控制方法。為了準(zhǔn)確選擇直線電機(jī)的推力，需要知道負(fù)載重量、有效行程、比較大速度和比較大加速度。直線電機(jī)馬達(dá)

直線電機(jī)適合高速直線運(yùn)動(dòng)。美國(guó)parker直線電機(jī)

按規(guī)定的測(cè)量程序運(yùn)動(dòng)直線電機(jī)進(jìn)行測(cè)量。數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出——在試驗(yàn)中，由于直線電機(jī)采用的位置傳感器為光柵尺，其分辨率為1μm，較高采樣速度為1m/s。為了讀數(shù)精確與穩(wěn)定，激光干涉儀的精度設(shè)置為（高可達(dá)1nm），測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)如圖3所示。測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件如下：大氣壓力：室溫：?C；相對(duì)濕度?；直線電機(jī)溫度：?C。為了客觀反映直線電機(jī)進(jìn)給的定位精度，在不同速率、加（減）速度、位置條件下，進(jìn)行相應(yīng)的定位精度測(cè)試與分析。在200mm行程范圍內(nèi)、不同速度及加速度的工況下，對(duì)進(jìn)給單元的定位精度進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)給步長(zhǎng)為10mm，檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。3直線電機(jī)定位誤差模型建立和軟件補(bǔ)償從圖2中可以發(fā)現(xiàn)：（1）定位精度隨位移的增加而增加，在不同的位置段，積累誤差的增長(zhǎng)速率不同；（2）在不同的情況下，定位精度具有很好的一致性，說(shuō)明速度、加速度的變化對(duì)定位精度的影響不大。針對(duì)定位精度的分布情況（圖2），為了研究各種擬合方法的效果，利用小二乘法對(duì)圖1定位精度的平均值采用線性、分段線性及三次樣條擬合的方法來(lái)減小定位精度誤差。相對(duì)于線性及分段線性擬合，三次樣條擬合既保留了分段低次插值的各種優(yōu)點(diǎn)，又提高了插值函數(shù)的光滑性。美國(guó)parker直線電機(jī)

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