直线伺服电机的原理及性能介绍（一）

dufengzhi

             直线伺服电机的原理及性能介绍(一)
简介：

直线电机是国外近年发展起来的一种新型电机，与旋转电机相比，它不需要中间转换装置（包括齿轮在内的连杆装置），把电能直接转换为直线运动的机械能。大幅度降低设备的复杂度，与此同时，由于采用磁极相互作用，所以运动速度更快，加速度更快，出力更高等一系列优点，使其在自动化 半导体等行业获得了大量的应用。

直线伺服电机的优点：
1.动态响应快，定位精度高
2.直线移动速度快
3.加速度大（10g-14g）
4.起动推力大
5.行程长度不受限制
6.运行噪音低，传动效率高
定位精度：
   定位精度与所选光栅尺的精度有关，如光栅尺的精度为0.01mm,那么系统的精度达到0.05mm应该是没有问题的，所以对于电机的定位精度关键看选用什么样的光栅尺，还有就是驱动器的编码器接口是否能满足要求（接收频率大于1000万线）



由于时间关系现写到这，以后还会添加的



[ 本帖最后由 dufengzhi 于 2008-1-15 23:36 编辑 ]

dufengzhi

                   直线伺服电机的工作原理
直线伺服电机的想法是来自白俄罗斯的一个研究所。他们想把交流伺服电机的定子展开铺成一个含有uvw绕组的长方体，这些绕组按uvw顺序均匀等距离排列。把转子也展开铺成含有均匀顺序且排列距离相等的大量磁铁。这样就可以把旋转运动变成直线运动。很快他们就把想法变成产品，生产出直线步进电机 平面步进电机 直线伺服电机。主要参与研发的四位教授立即被一些公司高薪聘走，从此直线伺服电机技术传到了世界各地。

直线伺服电机由主单元和次单元组成。如图所示主单元中包含线圈绕阻（长方体），通常是三相绕阻（两相直线步进电机就不用三相绕阻），采用星形或三角形连线。主单元的功能同交流伺服电机中的定子来产生可控的旋转磁场。每个绕阻通上电流时就产生磁力，其磁力与所流过的电流几乎是线性关系。当流过的电流方向改变时，所产生的磁力方向也改变。当没有电流流过时，就不产生磁力。但流过绕阻上的电流是正玄曲线电流时，所产生的磁力也几乎是一个正玄曲线磁力。当控制流过UVW绕阻上的电流时序就可产生矢量磁场。电流大时磁场强度大，反之就弱。当流过绕阻上的正玄曲线电流频率高时，矢量磁场的频率也高，它们是一一对应的。

次单元的外形如图（板形），它含大量顺序均匀等距离重复排列的NS极，组成一个磁路。直线伺服电机次单元上的永磁铁是形状一致，严格等距离精密排列。磁极按N极和S极交差排列。N极和S极间的距离通常是22mm到36mm不等，但其长度最好与主单元上绕阻间距离相同。而次单元的长度要按要求其功能和出力要求而定。所以次单元的长度可以做到几乎任意长。

通常主单元和次单元要平行，其间距最好要小于2mm。间距越小效率越高。当主单元通电产生NS相间的磁场时，就会按N极S极相吸，相同磁极相斥的原理吸在一平衡点。当主单元所产生的磁场变化时，其平衡位置也响应变化，主单元和次单元间相对位置也响应变化到当前的平衡位置。从而产生主单元和次单元间的位置相对变化。这就是直线电机的基本工作原理。

如果您想更入的了解，请您到版主的《<直线电机原理与应用>－叶云岳》那里下载资料  （吐血推荐！）      

kimmygzh

谢谢发帖分享！！虽然我不做此类电机，但是能了解一下还是相当有帮助的，可惜的是在此版区不能給你加分了bq2_23

chaeyeon

伺服电机主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，滚珠丝杆接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给弹性联轴器电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的，可以达到0.001mm。
步进电机是一种离散运动的装置，它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中，步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现，交流膜片联轴器电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势，运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似（脉冲串和方向信号），但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。

kguo01

这几张图不错,以前只是听说过音圈电机这个概念,不知道到底是什么,现在看到这个图就很清晰拉

电传

好强悍的直线电机啊，让人浮想联翩

helanfeng2003

谢谢楼主了，好东西

YQP1212

对直线电机了解不多，从楼主发的图片可以了解一些。

moke

怎么这些帖子讲的跟没有讲一样，期待精华

hydgq

图片很好呀，直线电机用处广泛。

nynk2008

图文并茂,好

ccna1984

谢谢有用的资料！学习了......

老何在线

强人，有机会好好交流交流啊！

sound-silence

呵呵，我搞直线电机也快一年了，还真没看过专门介绍直线电机的书，其实，学过电机的，直线电机是比较容易上手的

chalis

我觉得比岳老说的更容易接受.建议你出书吧.

zhaijianbin

三坐标控制应用的应该就是直流伺服电机吧！

chalis

缺乏高人! ,期待,期待

heimo

回复 2# dufengzhi


   谢谢楼主,谢谢分享.

popeye

最近三年一直在研究潜油用直线电机。。。。

闯关东

我是新手，见识了，谢谢！