发热问题

       任何马达皆有发热问题伴随，在设计阶段就要考虑这个问题，发热主要来自加减速度，有铁芯直线电机哪家好，如果加减速度所需的电流都维持在马达及驱动器的连续电流之下，则不会有严重的发热问题。

如果在加减速的过程中，有短暂的大电流的需求，则要在作运动规划的阶段就考虑等效推力，视实际需求，加入暂停运动的时间。

       另外如果马达持续推挤工作物的电流大于上述的连续电流，也要注意过热问题。

一般而言，直线电机的构造有利于散热，而LM系列电机的线圈比较没有足够的散热空间，所以在设计运动系统时，要考虑马达结构的散热特性。

16.直线电机在控制上与旋转型的AC伺服马达有什么不同？

       基本上控制的方式大同小异，例如采用脉波控制的话，运动控制卡依然是发送脉波到驱动器去，此外如果是速度模式或电流模式(或称转矩或力量模式)也一样由运 动控制器送出电压到驱动器。不同的是，控制线性马达时，不须再有繁复的转换计算，减速比等计算，只要直接以运动方向的距离来思考，计算即可，设定也是直接 用运动方向的加速度及速度即可。

17.速度稳定性如何？

       通常会要求速度稳定性的应用会以速度波动范围来衡量好坏，这个性能主要依存于电机本身的特性，例如顿力，还有滑轨以及缆线还有跑线槽的特性。MLFB系列的马达特别适合于这样的需求。一般速度波动为5‰。

18.速度快多快？ 慢多慢？

       高速运动除了受行程的影响之外，负载、电机推力所造成的加减速都是关键。实际上以测试过的经验来讲，选择好点的导轨与拖链快跑到6m/s没有问题。但如果速度再提高必须考虑滑轨，跑线槽等外围的搭配。

低速运动基本上并没有特殊限制，只要运动控制器可以支持，基本上每秒要跑数个微米都应该没有问题。

在对象模型确定、不变化且是线性的以及操作条件、运行环境是确定不变的条件下，采用传统控制技术是简单有效的。但是在高精度微进给的场合，有铁芯直线电机定制，就要考虑对象结构与参数的变化。各种非线性的影响，运行环境的改变及环境干扰等时变和不确定因数，才能得到满意的控制效果。因此，现代控制技术在直线伺服电机控制的研究中引起了很大的重视。常用控制方法有：自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制及智能控制。

     近年来模糊逻辑控制、神经网络控制等智能控制方法也被引入直线电动机驱动系统的控制中。目前主要是将模糊逻辑、神经网络与PID、H∞控制等现有的成熟的控制方法相结合，取长补短，以获得更好的控制性能。

直线电机在数控机床中的应用实例

活塞车削数控系统

     采用直线电机的直线运动机构由于具有响应快、精度高的特点，东坑有铁芯直线电机，已成功地应用于异型截面工件的CNC车削和磨削加工中。针对产量大的非圆截面零件，科学技术大学非圆切削研究中心开发了基于直线电机的高频响大行程数控进给单元。当用于数控活塞机床时，工作台尺寸为600mm×320mm，行程100mm，推力为160N，加速度可达13g。由于直线电机动子和工作台已固定在一起，所以只能采用闭环控制

直线电机的历史可以追溯到1840年惠斯登制作的并不成功的略现雏形的直线电机，其后的160多年中直线电机经历了探索实验、开发应用和使用商品化三个时期。

1971年至目前，直线电机终于进入独立应用的时期，各类直线电机的应用得到了迅速的推广，制成了许多有实用价值的装置和产品，例如直线电机驱动的钢管输送机、运煤机、各种电动门、电动窗等。利用直线电机驱动的磁悬浮列车，速度已超过500km/h，接近了航空飞行的速度。

     我国的直线电机的研究和应用是从20世纪70年代初开始的。目前主要成果有工厂行车、电磁锤、冲压机等。我国直线电机研究虽然也取得了一些成绩，但与国外相比，其推广应用方面尚存在很大的差距。目前，国内不少研究单位已注意到这一点。

直线电机在数控机床上应用的现状

     近几年，有铁芯直线电机公司，国际上对数控机床采用直线电机显得特别热门，其原因是：

为了提高生产效率和改善零件的加工质量而发展的高速加工现已成为机床发展的一个重大趋势，一个反应灵敏、高速、轻便的驱动系统，速度要提高到40～50m/min以上。传统的“旋转电机+滚珠丝杠”的传动形式所能达到的进给速度为30m/min，加速度仅为3m/s2。直线电机驱动工作台，其速度是传统传动方式的30倍，加速度是传统传动方式的10倍，可达10g；刚度提高了7倍；直线电机直接驱动的工作台无反向工区；由于电机惯量小，所以由其构成的直线伺服系统可以达到较高的频率响应。

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