直线步进电机原理与分类
2022-02-10 11:30:20
徽硕实业
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直线电机和传统旋转电机原理相近,可以理解为将圆柱形旋转电机沿圆周面平铺展开而来,品类体系相互对应,包含直流直线电机、交流感应异步直线电机、步进直线电机等。和无刷旋转电机一致,直线电机定子与动子之间不存在机械接触;驱动控制程序、可编程参数配置均可沿用旋转电机方案。

直线电机外形常见平板式、U型槽、管状三种结构,可根据设备规格、运行环境灵活选用。
直线电机主流分类
直线电机大致分为直流直线电机、步进直线电机、磁阻直线电机、同步直线电机;各类产品行业发展进度并不均衡。工业伺服应用里,主流分为永磁同步直线电机、直线感应电机两大类,二者各自具备优缺点:
一、永磁直线电机
优势:同等体积下推力输出更大,运行发热量更低,冷却要求宽松,长次级行程工况无需额外冷却结构。
不足:永磁体产生的强磁场提升了安装调试难度,磁场极易吸附铁屑粉尘,工况中杂质难以清理;整机需要做好密封防护,避免铁屑进入气隙、导轨内部;运行需要位置传感器完成电流换向控制;高温持续工况下永磁体存在退磁隐患。
二、直线感应电机
优势:次级结构简洁,安装、检修、拆卸都更为便利;无需昂贵稀土永磁材料,在长距离输送类场景中能够有效控制设备总成本。
不足:依靠电励磁工作,整体运行效率偏低、发热量大,需要配套二次散热结构;气隙公差管控十分严格,常规公差仅0.1mm,加工工艺门槛高、生产成本更高;运动控制算法相较永磁直线电机更为复杂。