深入解析直线电机怎么选

2020-04-23 15:14:43 徽硕实业 240

 直线电机无需中间转换机构,可直接将电能转化为直线运动机械能;可以理解为旋转电机沿径向剖开并展平演变而来。


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 直线电机如何选型?


 选型时需确定推力、速度指标,核算连续功耗、热阻与散热方案及工况条件;同时核查供电电压、电流参数。速度指标会决定电气稳态工作点。推力平稳性、电机常数、热阻是评估直线电机性能水平的核心指标,部分厂商不会公开推力平稳性参数。


 1、合适的运动速度


 直线电机的运行速度与同步速度相关,同步速度和磁极极距成正比,极距选型范围决定电机速度区间。极距过小会降低槽利用率,增大槽漏磁,降低品质因数,进而影响电机效率与功率因数。


 极距下限一般为3cm,极距没有理论上限;但在输出功率固定时,铁芯轴向长度会受到限制。同时为减小纵向边缘效应,电机极数不宜过少,因此极距不能过大。


 2、合适的往复频率


 工业场景中直线电机多用于往复运动。为提升生产效率,需要较高往复频率,意味着电机要在短行程内完成加速、减速,每次行程包含启动与制动过程。


 往复频率越高,电机所需加速度越大,对应加速度所需推力也随之增大;部分工况下,加速度所需推力甚至会超过负载推力。


 推力提升会带来电机体积增大;为保障安全预留余量,加速度对应的推力进一步放大,严重时会形成选型恶性循环。


 3、合适的定位精度


 部分工况下,直线电机运行至行程末端会产生机械冲击,可配置机械缓冲装置降低冲击。


 在无硬性机械限位场景,更简便的定位方案是在行程末端加装行程开关,通过反向制动或能耗制动,实现行程终点停机。