过去,在各种工程技术中需要直线运动时,一般是用旋转电机通过曲柄连杆或蜗轮蜗杆等传动机构来获得的。然而,采用
“旋转电机+滚珠丝杠”进给传动方式的传统机床,由于受自身结构的限制,在进给速度、
加速度、快速定位精度等方面很难有突破性的提高。传统的传动链从作为动力源的电动机到工作部件要通过齿轮、蜗轮副,皮带、丝杠副、联轴器、离合器等中间传动环节,在些环节中产生了较大的转动惯量、弹性变形、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损。虽然在这些方面通过不断的改进使传性能有所提高,但问题很难从根本上解决,于是,一种崭新的进给传动方式———直线电机直接驱动方式应运而生。
与旋转电机传动相比,直线电机传动主要具有下列优点:
1.直线电机由于不需要中间传动机械,因而使整个机械得到简化,提高了精度,减少了振动和噪音;
2.快速响应:用直线电机驱动时,由于不存在中间传动机构的惯量和阻力矩的影响,因而加速和减速时间短,可实现快速启动和正反向运行;
3.仪表用的直线电机,可以省去电刷和换向器等易损零件,提高可靠性,延长使用寿命
4.直线电机由于散热面积大,容易冷却,所以允许较高的电磁负荷,可提高电机的容量定额;
5.装配灵活性大,往往可将电机和其它机件合成一体。
近十几年来,科学技术的发展推动了直线电机的研究和生产,目前在交通运输、医疗、机械工业和仪器仪表工业中,直线电机已得到推广和应用。
在自动控制系统中,采用直线电机作为驱动、指示和信号元件也更加广泛,例如在快速记录仪中,伺服电动机改用直线电机后,可以提高仪器的精度和频带宽度;在雷达系统中,用直线自整角机代替电位器进行直线测量可提高精度,简化结构;在电磁流速计中,可用直线测速机来量测导电液体在磁场中的流速;另外,在录音磁头和各种记录装置中,也常用直线电机传动。
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