直线电机需求情况
目前直线电机市场,基本被国外巨头所垄断,GE、博世、西门子等公司下属均设有直线电机公司。国内对直线电机的了解,多来自于对进口生产设备的研究,发现其部件正是一套直线电机组。越来越多的国内企业,进入到直线电机的研发与生产,行业需求和市场规模也越来越大。
统计数据显示,近年来我国直线电机的需求量呈现逐年上升的发展态势,增速相对稳定。2011年我国直线电机的需求量为5.6亿台;到2016年,直线电机的需求量在8.7亿台左右,2011-2016年的年均复合增长率为9.2%。
直线电机发展趋势
在上,直线电机虽然还处于发展的初期阶段,产品工艺和技术方面还需进一步完善和成熟,但是乘着工业机械自动化程度不断升级的浪潮,未来发展前景良好。
在当前飞速发展的工业领域,直线电机在工业生产中的应用发展状况日趋迅猛,也越来越广泛,其发展趋势呈现以下五个方面:直线电机设计模块化;直线电机与控制器一体化;直线电机配套设备简单化。
在对象模型确定、不变化且是线性的以及操作条件、运行环境是确定不变的条件下,采用传统控制技术是简单有效的。但是在高精度微进给的场合,就要考虑对象结构与参数的变化。各种非线性的影响,运行环境的改变及环境干扰等时变和不确定因数,才能得到满意的控制效果。因此,现代控制技术在直线伺服电机控制的研究中引起了很大的重视。常用控制方法有:自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制及智能控制。
近年来模糊逻辑控制、神经网络控制等智能控制方法也被引入直线电动机驱动系统的控制中。目前主要是将模糊逻辑、神经网络与PID、H∞控制等现有的成熟的控制方法相结合,取长补短,以获得更好的控制性能。
直线电机在数控机床中的应用实例
活塞车削数控系统
采用直线电机的直线运动机构由于具有响应快、精度高的特点,已成功地应用于异型截面工件的CNC车削和磨削加工中。针对产量大的非圆截面零件,科学技术大学非圆切削研究中心开发了基于直线电机的高频响大行程数控进给单元。当用于数控活塞机床时,工作台尺寸为600mm×320mm,行程100mm,推力为160N,加速度可达13g。由于直线电机动子和工作台已固定在一起,所以只能采用闭环控制
滚珠丝杠是工具机和精密机械上常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和的特点。滚珠丝杠发展至今,已经广泛应用到各产业机械的定位精度控制上如精密机床、产业机械、电子机械、输送机械等。
直线电机又称为线性马达,是各个领域之中的制造企业常用的一种机械设备.将其安装在生产设备上就能够为企业的生产线提供高速的自动线性运动,从而可以有效提高企业的产能。
直线电机的特点在于直接产生直线运动,而滚动丝杠,旋转电动机间接产生直线运动。
我们就两者的主要特性做一些比较:
1、速度
在速度方面直线电机具有相当大的优势。直线电机的速度为420m/min;加速度为10g。滚珠丝杠的速度为120 m/min;加速度为1.5g。从速度和加速度的对比上直线电机具有相当大的优势,而且直线电机在成功解决发热问题后速度还会进一步提高,而“旋转伺服电机+滚珠丝杠”在速度上却受到了较多限制很难再有所提高。从动态响应来讲直线电机因运动惯量和间隙以及机构复杂性等问题而占有优势。
在速度控制方面,直线电机响应更快,调速范围更宽,达1:10000,可以在启动瞬间达到高转速,而且在高速运行时能迅速停止。
2、精度
精度方面直线电机因传动机构简单减少了插补滞后的问题,定位精度、重现精度通过位置检测反馈控制都会较“旋转伺服电机+滚珠丝杠”高,且容易实现。
直线电机定位精度可达0.1μm。“旋转伺服电机+滚珠丝杠”的精度为2~5μm,
3、能耗
“旋转伺服电机+滚珠丝杠”属于节能增力型传动部件。在提供相同转矩时,直线电机消耗的能源约比“旋转伺服电机+滚珠丝杠”多一倍以上。而且直线电机的可靠性受控制系统稳定性的影响,且对周边环境有较大影响,因此必须采取有效的隔磁和防护措施以隔断磁场对滚动导轨的影响和对铣屑磁尘的吸附。
以上信息由专业从事直线电机生产厂家的星纳特于2024/7/27 9:25:49发布
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