直線電動(dòng)機(jī)1845年英國人就已經(jīng)發(fā)明,但當(dāng)時(shí)的直線電動(dòng)機(jī)氣隙過大導(dǎo)致效率很低,無法應(yīng)用。19世紀(jì)70年代科爾摩根也推出過,但因成本高效率低限制其發(fā)展。直到20世紀(jì)70年代以后,直線電機(jī)才逐步發(fā)展并應(yīng)用于一些特殊領(lǐng)域,20世紀(jì)90年代直線電機(jī)開始應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè),現(xiàn)在世界一些技術(shù)先進(jìn)的加工中心廠家開始在其高速機(jī)床上應(yīng)用,國外知名企業(yè)例如DMG、Ex-cell-O、Ingersoll、CINCI ATI、GROB、MATEC、MAZAK、FANUC、SODICK都在*近推出使用直線電機(jī)的高速高精加工中心。HIWIN做為世界線性產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)者,在滾珠絲杠和線性滑軌取得成功后也于近幾年自行研發(fā)和生產(chǎn)了直線電機(jī),并且在高速高精領(lǐng)域取得不錯(cuò)的業(yè)績。
下面主要參考HIWIN公司的先進(jìn)的高速靜音式絲杠 SUPER S 系列(DN值達(dá)220000)和HIWIN的直線電機(jī)在幾個(gè)主要特性上做一些比較,為相關(guān)業(yè)者提供一個(gè)參考。
1.速度PK:
速度方面直線導(dǎo)軌具有相當(dāng)大的優(yōu)勢
直線電機(jī)
速度:300米/分鐘
加速度:10g
滾珠絲杠:120米/分鐘
加速度:1.5g
從速度上和加速度的對(duì)比上直線導(dǎo)軌具有相當(dāng)大的優(yōu)勢,而且直線電機(jī)在成功解決發(fā)熱問題后速度還會(huì)進(jìn)一步提高,而“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”
在速度上卻受到限制很難再提高較多。
從動(dòng)態(tài)響應(yīng)上因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)慣量和間隙以及機(jī)構(gòu)復(fù)雜性等問題直線電機(jī)也占有絕對(duì)的優(yōu)勢。
速度控制上直線電機(jī)因其響應(yīng)快,調(diào)速范圍更寬,可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)瞬間達(dá)到*高轉(zhuǎn)速,高速運(yùn)行時(shí)又能迅速停止。調(diào)速范圍可達(dá)到1:10000。
2.能耗PK:
能耗方面直線電機(jī)在提供同樣轉(zhuǎn)矩時(shí)是“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”大致一倍以上,“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”屬于節(jié)能、增力型傳動(dòng)部件,直線電
機(jī)可靠性受控制系統(tǒng)穩(wěn)定性影響,對(duì)周邊的影響很大必須采取有效隔磁與防護(hù)措施,隔斷強(qiáng)磁場對(duì)滾動(dòng)導(dǎo)軌的影響和對(duì)鐵屑磁塵的吸附。
通過以下這個(gè)例子更容易使大家了解直線電機(jī)和“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”的一些特點(diǎn):
3.精度PK:
精度方面直線電機(jī)因傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單減少了插補(bǔ)滯后的問題,定位精度、重現(xiàn)精度、絕對(duì)精度,通過位置檢測反饋控制都會(huì)較“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”高,且容易實(shí)現(xiàn)。
直線電機(jī)定位精度可達(dá)0.1μm。
4.價(jià)格PK:
事實(shí)上,直線電機(jī)和“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)+滾珠絲杠”兩種驅(qū)動(dòng)方式盡管各有優(yōu)勢,但也有自身的軟肋。兩者在數(shù)控機(jī)床上都有各自*佳的適用范圍。
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