「直线电机选型」什么时候应该选择直线电机和滚珠丝杆！

虽然无铁伺服电机早已在半导体材料和电子器件主要用途运用了十几年，但很多室内设计师和初始机器设备生产商仍将其视作“冷门”商品。可是，随之很多的制造行业在包裝、装配线和零部件载入运用中选用线性电机做为滚珠丝杆的代替品，伺服电机做为与众不同运用的价格昂贵解决方法的观点已经渐渐地更改。尽管伺服电机技术性的成本费过去10年中明显下降，但伺服电机和滚珠丝杆中间的挑选务必一起充分考虑手机应用程序的特性规定和设备或系统软件使用寿命期内的整体有着成本费。以下是比较和选择滚珠丝杠和直线电机时需要考虑的一些关键参数。

 

 

 

直线电机本质上是一种“展开”伺服电机，其中带有永磁体的转子变成静止部件(也称为次级部件)，定子变成运动部件(也称为初级部件或力部件)，线圈由环氧树脂包裹。直线电机最公认的优点是没有运动部件。这使其可以保持比滚珠丝杆更高的精度等级和可重复性。伺服电机还出示了精度等级层面的另外益处。滚珠丝杆一般应用安裝在电动机上的旋转编码器开展精准定位意见反馈，而伺服电机则应用带磁或电子光学线形标尺开展部位意见反馈。线形标尺精确测量负荷部位，进而更精确地载入具体部位。针对十分高精的运用，这类更精准的部位意见反馈将会代表合乎规格型号的零部件与必须返修或报费的零部件中间的差别。

 

 

直线电机提供优点的领域。 理论上，直线电动机的容许行程长度没有限制，系统的其他部件(直线轴承、电缆管理、编码器)决定了最大行程。 同样，直线电动机最大速度和加速度远高于滚珠丝杠的最大速度和加速度只要其他系统部件的尺寸符合这些规范，典型额定速度可达10 m/s，加速度为10 g。尽管该系统的其他部件施加了限制，但在需要长行程和高速度的应用中，直线电机仍然优于滚珠丝杠。它们还具有允许独立驾驶的车厢（主要）位于同一次要部分的优势。这在一些包装应用中特别有用，在将要包装的材料插入包装介质之前需要对其进行压缩（想想塑料袋中包装的尿布）。

 

 

总拥有成本因素

 

维护和可靠性是总体拥有成本分析中的重要标准，直线电机在系统寿命中提供了若干好处。首先，由于直线电机不包含机械运动部件，因此直线电机本身不需要维护。只有线性支撑轴承需要定期润滑，许多轴承现在提供“长期”润滑或“终身润滑”选项。传动系统中没有运动部件也提高了可靠性，因为没有滚动元件、轴承滚道或密封件会随着时间的推移而磨损并需要更换。

 

 

 

对于任何线性系统，必须考虑环境和密封和保护盖的需要。直线电机也不例外，因为它们比传统的滚珠丝杠组件更难封闭和保护。然而，在许多情况下，只要线性轴承在工作环境中适当密封，线性电机就可以承受比滚珠丝杠更严重的污染。

 

 

 

对于直线电机来说，温度是最关键的环境因素。由于用于将线圈封装在无铁直线电机中的环氧树脂不容易散热，因此可能需要通过强制空气或水进行冷却，以保持电机和安装结构的可接受工作温度。一些制造商使用具有高散热能力的环氧树脂，但检查电机的散热情况以及温度对电机可用力的影响是很重要的。

 

 

 

越来越多的行业和应用要求长行程、高速度和高定位精度。虽然许多类型的线性系统可以满足这三个标准中的两个，但直线电机是唯一可以提供这三个标准而不妥协的技术。随着吞吐量和总拥有成本成为技术选择的决定因素，设计师和原始设备制造商越来越熟悉直线电机技术，并帮助他们从“利基”转向主流地位，以及皮带、机架和小齿轮，甚至滚珠丝杠。