无铁芯电机
目前有两种类型的直线电机:无铁 芯电机和有铁芯电机.每种类型电 机均具有取决于其应用的最优特征 和特性.有铁芯电机有一个绕在硅 钢片上的线圈,以便通过一个单侧 磁路,产生最大的推力. 科尔摩根公司 PLATINUM DDL 直线电机采用已获得专利的 电磁设计, 具有最高单位体积的额定推力, 高电机常数 "Km" (等于低的热损失) 以及低齿槽效应推力 (无需磁体偏斜) . 此类电机的高推力使其非常适合对高质量负载进行加速和 移动,并在机加工或施加推力的同时保持刚度.无铁芯电
有铁芯电机
中产生所需要的换向信息 (在启动时无论是否有附加 的数字霍耳效应装置) .直 线电机应用中所使用的其 它类型反馈包括直线感应 同步器,激光干涉仪以及 LVDT 位移传感器.
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PLATINUM 直接驱动直线电机 (DDL)
概 况
直线电机的优点: 高刚度
在直线电机系统中,电机被直接连接到从动负载上.因此, 在电机与负载之间, 不存在传动间隙, 实际上也不存在柔度. 当电机带动负载运动时.如下图所示,与一般滚珠丝杠副相 比,科尔摩根公司有铁芯直线电机显示出极高的动态刚度.
有铁芯 22-100 型直线电机与滚珠丝杠副动刚度的对比 Ironcore model 22-100 Stiffness vs. Ballscrew
100,000,000
分量) 被大大降低,而在无铁芯设计中,消除了齿槽效应. 因此,此种直接驱动直线电机具有适合平稳运动要求的极 低的推力和速度的波动.定位精度仅受反馈分辨率的限制, 通常可达到微米以下的分辨率.
无限行程
科尔摩根公司 Platinum DDL 系列永磁体总成由 5 个模块化 部分构成:长度分别为 64 毫米,128 毫米,256 毫米,512 毫米和 1024 毫米.每个模块均可按所需的数目增加到任何 长度, 以实现无限行程.无论所需行程是 1 毫米 (0.04 英寸) 还是 100 米 (330 英尺) ,PLATINUM DDL 系列永磁体总成均 可满足要求.
刚度Stiffness in lbs./inch (单位为 lbs./inch)
10,000,000
直线电机 Linear Motor
1,000,000 滚珠丝杠 Ballscrew 100,000
无磨损或免维护
直线电机配有很少的部件,因此消除了与滚珠丝杠副有关
10
1
的零部件 (例如,螺母,轴承座,联轴器,电机底座) 以及
100 1000
滚珠丝杠副的 Region of Potential Resonances for 可能共振区域 Ballscrew
维护这些零部件的要求. 因此,具有极长的使用寿命和运 行清洁的特点,无需对此类部件进行润滑或维护.
频率 Frequency in Hz
宽速度范围
由于直线电机无框架部分为非接触式部件,不存在机械传 动系统的限制条件,因此,很容易达到极高的速度和极低 的速度. 速度实际上不受电机的限制.通过取消机械传动 系统,速度反而受到系统中的其它部件 (例如,轴承以及 来自任何反馈装置的频带宽度) 的限制.通常可实现超过 5 米/秒 (200 英寸 / 秒) 或低于 1 微米 / 秒 (.00004 英寸 / 秒) 的应用速度.相比而言, 由于共振和磨损, 机械传动系统 (例 如, 滚珠丝杠副) 通常将速度限制为 0.5 ～ 0.7 米 / 秒 (20 ～ 30 英寸 / 秒) .除了宽速度范围以外,直线电机 (有铁芯电机 和无铁芯电机) 具有极好的恒速特性,速度的变化通常好 于 ±0.01%.
零部件的集成意味着更加简单
与配有机械传动系统的旋转电机相比,无框架直线电机需 要更少的零部件.一个 0.8 毫米 (0.031 英寸) (有铁芯 气隙 设计) 0.5 毫米 和 (0.020 英寸) (无铁芯设计) 气隙 ,是无框 架直线电机唯一需要调整的工作.没有滚珠丝杠副所需要 的关键调整工作. 系统的直线轴承所提供的全行程直线度 完全满足科尔摩根公司直线电机的要求.
直线电机的典型应用包括:
机床 坐标测量设备 研磨 组件插装 测量 / 检查 铣削 "边拣边排"设备 凸轮研磨 胶粘剂投放器 晶片检查 引线焊接 纺织机械 钻孔 电子装配 激光切割 丝网印刷 晶片处理加工 晶片切片 离子注入 地毯植毛

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