直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成. 由定子演变而来的一侧称为初级,由转子演变而来的一侧称为次级。在实际应用时,将初级和次级制造成不同的长度,以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变。直线电机可以是短初级长次级,也可以是长初级短次级。考虑到制造成本、运行费用,目般均采用短初级长次级。
直线电ji定位精度可达0.1μm。“旋转伺服电机+滚珠丝杠”较高达到2~5μm,音圈电机应用,且要求CNC-伺服电机-无隙连轴器-止推轴承-冷却系统-高i精度滚动导轨-螺母座-工作台闭环整个系统的传动部分要轻量化,光栅精度要高。
若想达到较高平稳性,音圈电机厂家,“旋转伺服电机+滚珠丝杠”要采取双轴驱动,直线电机是高发热部件,需采取强冷措施,要达到相同目的,直线电机则要付出更大的代价。寿命方面直线电机因运动部件和固定部件间有安装间隙,无接触,音圈 电机,不会因动子的高速往复运动而磨损,长间使用对运动定位精度无变化,适合高i精度的场合。而滚珠丝杠则不适合,音圈电机,滚珠丝杠则无法在高速往复运动中保证精度,因高速摩擦,会造成丝杠螺母的磨损,影响运动的精度要求。
我们常说的磁悬浮,往往和线性马达驱动有着很大联系,磁浮运输系统通常采用“线性马达”作为推进系统,有关线性马达之特性先予以说明。一般马达的构造是中间一根带有“转子”(Rotor) 可以转动的轴,四周则是“定子”(Stator),装了线圈通电后即可产生磁场。所谓线性马达就是将马达沿轴线方向切开后予以展开,使马达的回转运动变为直线运动,故称之为线性马达 (详如图3所示)。线性马达因定子与转子装设位置之不同而有线性的感应马达 (LIM) 与线性同步马达 (LSM) 之分:线性的感应马达是在导轨上安装反应板 (以铝板当转子)。