特种伺服电动机及其驱动器

迈肯思工控
发布时间:2019-11-28

摘要:本讲将向您介绍最新应用的几种特种伺服电动机及其驱动器:直线电动机及其驱动装置、压电陶瓷电动机及其驱动装置。它们作为新兴的驱动部件,具有广阔的应用和发展前景。


  本讲将向您介绍最新应用的几种特种伺服电动机及其驱动器:直线电动机及其驱动装置、压电陶瓷电动机及其驱动装置。它们作为新兴的驱动部件,具有广阔的应用和发展前景。
  1 直线电动机及其驱动装置
  直线电动机是一种将电能直接转换成直线运动而不需要通过任何中间转换机构的新颖电动机。由直线电动机驱动的直线运动装置和系统具有结构简单、运行可靠、控制方便、智能化程度高等优点。目前在世界范围内,都在加强直线电动机及其驱动装置与系统的研究与应用,如磁悬浮列车、磁浮船、各种流水生产线、各种制造设备的驱动部分、进刀机构、磁盘读取装置、打印机、自动门、军用导弹等各个方面。
  在数控机床中,直线电动机驱动的快速进给系统取消了源动力和工作台部件之间的一切中间传动环节,使得机床进给传动链的长度为零,解决了传动机构带来的体积大、效率低、精度差等问题。用直线电动机驱动的X-Y工作台,不仅实现了高速高精度运动,定位精度达±2μm,而且体积小、重量轻,大大减小整体设备的体积和重量。
  直线电动机的原理与旋转电动机相似。可以把直线电动机看成是将一台旋转电动机作径向剖开,并沿圆周展开而成。由定子转变而来的一侧称为初
级或原边,由转子转变而来的一侧称为次级或副边。为了保证所需的行程范围内,初级与次级之间的耦合能保持不变,实际应用中将直线电动机的初级与次级做成不同的长度。
  交流直线电动机与交流旋转电动机相似,通入三相对称交流电流后,会在气隙中产生磁场,如果不考虑铁心两端的端部效应,磁场在直线方向呈正弦分布,只是该磁场随三相电流的变化发生平移而不是旋转,因此称作行波磁场。行波磁场与次级相互作用就产生电磁推力。在这个推力作用下,如果初级固定,那么次级就沿着行波磁场运动的方向做直线运动。
  直线电动机按结构形式可以分为:扁平形、圆筒形(或管形)、圆盘形和圆弧形四种。按工作原理可以分为:直线直流电动机、直线感应电动机(简称LIM)、交流直线同步电动机(简称LSM)、直线步进电动机(简称LPM)、直线压电电动机及直线磁阻电动机等。按功能用途可以分为:力电动机、功电动机和能电动机。各种直线电动机的驱动方法与对应的旋转电动机相同。直线电动机经常直接与运动体组合在一起,构成直线驱动装置或系统。最常见的是直线电动机平台。如美国BAYSIDE运动集团生产的Micro L和LUGE系列直线电动机平台。

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