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具有高动态性能的直线电机在气动和液压中如何选择?

发表时间:2022-02-09 17:26【 阅读量:-查看手机网址
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  直线电机用于许多工业应用。气动、液压和机电技术是提供直线驱动的主要选择,但这些技术的选择和使用在很大程度上取决于技术知识、预算、可用能源以及对不同方法的性能权衡的仔细考虑。


  比如气动电机不提供大功率输出,但需要经济、高效、易启动时非常实用。相反,液压直线电机适用于大功率应用,但会产生很大的噪声。此外,虽然机电执行器更安静,但它们的安装和维护要困难得多。那么,在直线运动应用中选择直线电机时,需要考虑和权衡哪些因素?


  1、气动


  气动设计最近有几项改进,包括接近和直线位置传感器的位置反馈能力。更好的密封性还使气动直线电机能够更频繁地用于具有挑战性的环境或需要冲洗的应用中。


  然而,压力损失和空气的可压缩性会使气动技术的效率低于其他直线技术。虽然速度范围从每秒几厘米到150厘米/秒,但力输出取决于最大额定压力和相关的孔径。然而,通常情况下,气动电机的最大额定压力为10bar,孔径范围为12至320mm,大约为80N至80kN。


  2、液压


  因此,液压系统可能具有更高的力输出,典型的压力额定值高达210巴,孔径范围从大约12到355毫米,转换为大约220到171,000牛的力。液压驱动也会产生大量噪音,如果没有适当的维护,可能会泄漏。


  3、机电


  当由旋转电机驱动时,机电直线运动系统采用四种旋转到直线转换系统之一:滚珠丝杠、滚柱丝杠、Acme(导引)丝杠或皮带传动。此外,直线电机可用于提供运动。


  直线电机类似于旋转电机,但电机线圈构成了力。根据设计,一排或两排磁铁构成磁轨。在旋转电机中,转子在定子固定的情况下旋转,但在直线电机中,驱动器或磁轨都可以是运动部件,然后与适当的直线轴承集成在一起。通过向驱动器发送电流,产生的磁场与磁轨相互作用并来回驱动直线电机托架。


  直线电机具有很高的动态性能,在10m/s或更高的速度下加速度大于20G。由于直线电机的直接驱动特性,没有机械部件会增加背隙、扭转绕组或其他定位误差。亚微米分辨率和可重复性是可实现的,并且由于电机直接与负载耦合,因此发生故障的组件更少,从而增加了长期可靠性。


  4、做出慎重的选择


  气动、液压、电机是自动化系统中不可缺少的部分,没有比其他电机更好的电机,因为选择取决于特性和应用要求。时至今日,这三项技术似乎都已经发展得很好,成熟性也很好,虽然它们的运行特性不同,但都可以保证长寿命和良好的可靠性。优先考虑一种类型的应用程序参数可能意味着牺牲另一个字段的性能。然而,在最终选择电机设备之前,应仔细权衡所有决策类别。