为什么会有直线电机的存在？
选型 • 发布时间：2020年9月17日 15:18 • 收录时间：2020年12月1日 23:34 • 作者：电机技术及应用 • 来源：微信公众号


1、直驱电机的分类


直驱电机：顾名思义就是在驱动系统控制下将直驱电机（直线电机或力矩电机）直接连接到负载上，实现对负载的直接驱动。

采用此种结构，所有机械传动部件（滚珠丝杠副、齿条与齿轮、传动皮带/皮带轮以及齿轮箱等）均被取消，消除了由机械传动带来的反向间隙、柔度以及与之相关的其它问题。直驱电机包括直驱式直线电机（DDL）和直驱式旋转电机（DDR）传统电机不能实现低速或高速运转，在许多场合要在电机和被驱动设备中加装减速机或增速机，以达到设备所需要的低速大扭矩或高速运转，增加了传动环节，降低了系统效率、浪费了能量。

2、直线电机的原理

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。

直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达。最常用的直线电机类型是平板式和U 型槽式，和管式。线圈的典型组成是三相，有霍尔元件实现无刷换相，我们从三张图进行了解



3、直线电机的厂家（技术实力）

第一梯队：雅科贝思，科尔摩根，安川，雅马哈，IAI，东芝，日精，倍福，博士力士乐
第二梯队队，台湾上银，灵猴，台湾CSK，台湾CPC，米思米，大族，；
第三梯队，德康威尔，横川，智赢，科尔，同日，亿文特，怡合达；
第四梯队，CCTL，PI 锐建，威洛博，星纳特，优普瑞，线马；
第一梯队梯队以欧美为主、第二梯队以台湾为主，第三梯队国内以直线电机为主业的，第四梯队，原来国内做直线模组后来进入直线电机行业的；

不过以性价比而言，国外品牌对国内已经不在有巨大优势可言；仅仅还有品牌优势，中国基本已经掌握此项技术，2017-2019年对于直线电机行业而言，将是一个群雄逐鹿的阶段，国内各个厂家将进行一轮PK，市场占有率和新产品开发，将成为各个企业争夺的要点；

 4、无铁芯电机和有铁芯电机的对比

                         
 二、直线电机应用
1、直线电机的分类

三、直线电机系统配套及选型
1、直线电机的选型要求
如何确定系统能达到最大的速度或者加速度？

选型要求准则：

直线电机：①峰值推力不小于计算峰值推力；
                    ②连续推力不小于计算连续推力；
                    ③计入20%裕度，电机推力要大于或等于1.2计算推力；

承载能力：①（有铁芯电机要考虑直线导轨有足够承载电磁吸力的能力）；
                    ②精度等级
                    ③品牌选择（HIWIN、CPC、PIM）,一般应用场景
                                          （THK、IKO、INA），高精密应用场景

光栅方面：①光栅尺栅距；
                    ②分辨率；
                    ③最大允许速度=分辨率*采样频率；
                    ④厂家选择：雷尼绍、海德汉、Microe；

驱动器方面：峰值电流大于或等于直线电机峰值电流；
                        连续电流大于或等于直线电机峰值电流；
                        母线电压Ubus=VMax Ke+IpR
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2、直线电机的计算选型


  行程：总行程、加减速行程、匀速行程；
  运动时间：加速时间Ta，匀速时间Tr，减速时间Td，停歇时间Tdw、运动周期T
  运动质量：有效负责、平台质量、动子质量；
  运动速度：最大速度；







因为各个品牌的直线电机所对应的推力范围、峰值电流、连续电流等一些参数不尽相同，所以，这里拿苏州灵猴机器人有限公司的产品作为案例来进行计算；
案例选型：
有效负责：5kg
平台重量（含电机）：5kg
摩擦系数：0.02
定位精度：5μ
运动参数：1/3-1/3-1/3梯形速度曲线，水平放置；
行程：350mm
运动时间：400ms
停歇时间：300ms

计算结果：


      根据所计算的推力，通常能对应的电机一定会有多个型号，我们对应产品手册即可得到对应的电机型号后，选择性价比最高产品；

即：BFM0630  可以满足且性价比最高

      再根据选择到的电机所对应的峰值电流和连续电流选择驱动器；

驱动器的选型
   BFM0630的峰值电流，峰值电流为6.3Arms,持续电流为2,1Arms

    因为各个品牌的分类不一样

    选择 驱动器型号后，了解其最大采样频率，


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