科爾摩根公司于二十世紀(jì)七十年代晚期推出了其*臺(tái)直線電機(jī)，該電機(jī)用于精密X-Y工作臺(tái)和表面噴涂系統(tǒng)。此種電機(jī)是有刷直流電機(jī)，并采用科爾摩根公司已獲得專li的push-through換向條方法。這為科爾摩根公司在二十世紀(jì)八十年代早期開發(fā)出無刷型直線電機(jī)奠定了基礎(chǔ)，該電機(jī)用于需要平穩(wěn)、高剛度、直線運(yùn)動(dòng)的膠片加工。

科爾摩根直接驅(qū)動(dòng)直線（DDL）系列電機(jī)

 

    科爾摩根公司于二十世紀(jì)七十年代晚期推出了其*臺(tái)直線電機(jī)，該電機(jī)用于精密X-Y工作臺(tái)和表面噴涂系統(tǒng)。此種電機(jī)是有刷直流電機(jī)，并采用科爾摩根公司已獲得專li的push-through換向條方法。這為科爾摩根公司在二十世紀(jì)八十年代早期開發(fā)出無刷型直線電機(jī)奠定了基礎(chǔ)，該電機(jī)用于需要平穩(wěn)、高剛度、直線運(yùn)動(dòng)的膠片加工。在過去的30年 間，隨著永磁體材料、功率半導(dǎo)體器件以及微處理器技術(shù)的進(jìn)步，使進(jìn)一步提高直線電機(jī)的性能并降低其成本成為可能。DDL系列電機(jī)符合關(guān)于機(jī)器裝置的《低壓指令73/23/EEC》,在安裝和配置電機(jī)的時(shí)候需要按照制造商的建議操作， 才能確保安全。安裝有此產(chǎn)品的的機(jī)器必須符合《EC指令89/336/EEC》的規(guī)定。安裝方應(yīng)確保zui終產(chǎn)品符合設(shè)備所在國家的所有相關(guān)法律。

標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品特點(diǎn)無鐵芯：

• 零吸引力

• 零齒槽效應(yīng)

• 輕型線圈組件，可以實(shí)現(xiàn)高加速度

• 持續(xù)推力21到450 N（4.6到101 lbf）

• 峰值推力60到1600 N（13.6到360 lbf）

• 可在低達(dá)1微米/秒（0.00004英寸/秒）的速度下平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)

標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品特點(diǎn)有鐵芯：

• IC系列峰值推力：320到8407 N（71.9到1890 lbf）

• IC系列持續(xù)推力：144到6916 N（32.4到1555 lbf）

• ICD系列峰值推力：165到1099 N（38到254 lbf）

• ICD系列持續(xù)推力：57.0到315 N（12.8到70.8 lbf）

• 熱損失低

• 高推力密度

• 整定時(shí)間極短

• 三相正弦波換向

• 采用模塊化磁體設(shè)計(jì)

• 高定位精度和高分辨率

• 零接觸、免維護(hù)、無刷設(shè)計(jì)

• zui高加速度很容易超過10 G

• ICD系列電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：外形極小 低吸引力 適合替換很多無鐵芯應(yīng)用

• 采用防齒槽效應(yīng)的專li技術(shù)，zui大限度降低齒槽效應(yīng)， 并不采用無磁體偏斜

標(biāo)準(zhǔn)選件：

• 熱保護(hù)

• 熱敏電阻

• 霍爾效應(yīng)反饋

• 熱開關(guān)（有鐵芯）

• 附加空冷或水冷（有鐵芯）

• 易清潔的磁路蓋板（有鐵芯）

• 通過FM認(rèn)證，可在危險(xiǎn)環(huán)境下運(yùn)行

我們的直接驅(qū)動(dòng)直線（DDL）電機(jī)系列產(chǎn)品為無框永磁體三相無刷伺服電機(jī)。直線電機(jī)相當(dāng)于具有平鋪結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

平鋪的旋轉(zhuǎn)電機(jī)

永磁無刷旋轉(zhuǎn)電機(jī)的兩個(gè)基本部件是定子（初級(jí)線圈） 和轉(zhuǎn)子（次級(jí)或旋轉(zhuǎn)磁體）。在無刷直線電機(jī)中，將轉(zhuǎn)子平鋪成為磁體軌道（也稱為磁路）。將旋轉(zhuǎn)電機(jī)的主機(jī)線圈平鋪成為線圈組件（有時(shí)也稱為滑塊）。

在大多數(shù)無刷直線電機(jī)應(yīng)用中，通常磁路保持靜止，線圈組件運(yùn)動(dòng)，其原因是這兩個(gè)部件的相對(duì)質(zhì)量相差較大。但有時(shí)將此種布置反過來更有利，并且*可以接受。在這兩種情況下，基本電磁工作原理是相同的，并且與旋轉(zhuǎn)電機(jī)*一樣。

直接驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)綜述和選件

目前有兩種類型的直線電機(jī)：有鐵芯和無鐵芯電機(jī)。每種電機(jī)都根據(jù)應(yīng)用需求采用了zui優(yōu)特性和功能。 

有鐵芯電機(jī)：有纏繞在硅鋼片上的線圈，可以通過一個(gè)單側(cè)磁路產(chǎn)生*的推力。DDL直線電機(jī)采用了已獲得專li的電磁設(shè)計(jì)方案，單位尺寸的額定推力zui大，電機(jī)常數(shù)Km很高（相當(dāng)于熱損耗低）， 并且齒槽效應(yīng)很低，不需要磁體偏斜。此類電機(jī)的高推力使其非常適合加速和移動(dòng)較重的負(fù)載，在機(jī)加工或施加推力的過程中也能保持剛度。無鐵芯電機(jī)沒有鐵芯或用于纏繞線圈的槽。因此，這些電機(jī)沒有齒槽效應(yīng)，重量很輕， 在線圈組件和磁路之間沒有吸引力。因?yàn)榫哂羞@些特點(diǎn)，所以非常適合需要極低軸承摩擦力、輕負(fù)載高加速度、以及能在極小的恒定速度下運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用。模塊化磁體由雙排磁體組成，可以zui大限度提高產(chǎn)生的推力，并形成磁通返回路徑。

無鐵芯電機(jī)：所有無刷電機(jī)都需要換向反饋。常規(guī)旋轉(zhuǎn)電機(jī)通常利用一個(gè)安裝在電機(jī)后面的旋轉(zhuǎn)變壓器或者集成在線圈繞組上的霍爾效應(yīng)裝置。 對(duì)于直線電機(jī)，也可以通過各種方法實(shí)現(xiàn)換向反饋。科爾摩根公司可提供適合DDL系列電機(jī)的數(shù)字型或線性霍爾效應(yīng)裝置，它們與旋轉(zhuǎn)電機(jī)一樣驅(qū)動(dòng)電子器件實(shí)現(xiàn)直線電機(jī)換向。

如果需要特別平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)，可以使用正弦波驅(qū)動(dòng)電子部件（比如采用數(shù)字霍爾效應(yīng)的科爾摩根AKD系列產(chǎn)品）為電機(jī)提供正弦波驅(qū)動(dòng)電流，以實(shí)現(xiàn)zui佳的恒力和恒速性。另外，直線電機(jī)系統(tǒng)還經(jīng)常采用一個(gè)直線編碼器實(shí)現(xiàn)位置反饋?，F(xiàn)在越來越多地利用AKD數(shù)字放大器等驅(qū)動(dòng)放大器直接從此類直線編碼器中產(chǎn)生所需的換向信息（在啟動(dòng)時(shí)無論是否有附加的數(shù)字霍爾效應(yīng)裝置）。直線電機(jī)應(yīng)用中所使用的其它類型反饋包括直線感應(yīng)同步器、激光干涉儀以及LVDT。詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

優(yōu)點(diǎn)

寬速度范圍：由于直線電機(jī)的無框部分為非接觸式部件，不存在機(jī)械傳動(dòng)限制，因此很容易達(dá)到*和極低的速度。速度不受電機(jī)的限制，但是會(huì)受系統(tǒng)中其他部件的限制，比如直線軸承以及能夠從任何反饋裝置實(shí)現(xiàn)的帶寬。通常可以實(shí)現(xiàn)超過5米/秒的應(yīng) 用速度。相比而言，由于共振和磨損，滾珠絲杠等機(jī)械驅(qū)動(dòng)通常將直線速度限制為0.5到0.7米/秒（20-30英寸/秒）。除了寬速度范圍之外，直線電機(jī)（包括有鐵芯電機(jī)和無鐵芯電機(jī)）都具有非常好的恒速特性，速度波動(dòng)通常低于± 0.01%。詳詢李工1-8-6-8-6-3-4-6-0-6-6（vx）

高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能：除了高速能力之外，直接驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)還具有*的加速度。它僅受系統(tǒng)軸承的限制。大型電機(jī)通常可達(dá)到3到5G的 加速度，而小型電機(jī)通常很容易達(dá)到超過10 G的加速度。由于科爾摩根的DDL系列產(chǎn)品采用了*的電機(jī)設(shè)計(jì)，所以 無鐵芯電機(jī)和有鐵芯電機(jī)都具有非常平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)曲線。在有鐵芯設(shè)計(jì)中，大大降低了齒槽效應(yīng)，該效應(yīng)是產(chǎn)生推力的原因之一；而在無鐵芯設(shè)計(jì)中，則*消除了該效應(yīng)。因此， 此種直接驅(qū)動(dòng)直線電機(jī)具有適合平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)要求的極低推力和速度波動(dòng)。定位精度僅受反饋分辨率的限制，通?？蛇_(dá)到微米以下的分辨率。

無限行程：DDL電機(jī)系列磁路由5個(gè)模塊化部分構(gòu)成，其長(zhǎng)度分別為64毫 米、128毫米、256毫米、512毫米和1024毫米。在任何模塊上都可以添加任意多個(gè)其它模塊，以實(shí)現(xiàn)無限行程。無論所需行程是1毫米（0.04英寸）還是100米（330英尺），DDL系列產(chǎn)品都能滿足要求。

無磨損或免維護(hù)：直線電機(jī)部件很少，因此不需要螺母、軸承座、聯(lián)軸器、電機(jī)底座等滾珠絲杠部件，也不需要維護(hù)這些部件。 因此， 它們使用壽命極長(zhǎng)，操作清潔，無需對(duì)此類部件進(jìn)行潤(rùn)滑或維護(hù)。

顯著降低部件集成難度：與配有機(jī)械驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，無框直線電機(jī)需要的部件更少。對(duì)于無框直線電機(jī)部件，只需調(diào)整0.8毫米（0.031英寸）氣隙（有鐵芯設(shè)計(jì)）和0.5毫米（0.020英寸）氣隙（無鐵 芯設(shè)計(jì)）即可。不需要像滾珠絲杠那樣進(jìn)行關(guān)鍵調(diào)整。系統(tǒng)的直線軸承確保全行程直線度，*科爾摩根電機(jī)的要求。

 

直線電機(jī)的典型應(yīng)用包括：

機(jī)床 測(cè)量/檢查鉆孔 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)器銑削 電子裝配研磨 “貼片”設(shè)備激光切割 組件插裝凸輪研磨 絲網(wǎng)印刷 半導(dǎo)體  膠黏劑投放器 處理加工 PC板檢查，鉆孔晶片檢查晶片切片  標(biāo)簽粘合 飛行模擬器引線焊接 加速拖運(yùn)器離子注入 彈射器平版印刷 重力測(cè)量 紡織地毯簇絨等

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