混合式直线电机特点与应用优势研究电机型号及参数对照表在物品设计中的应用探究

当步进电机从旋转运动转变为线性运动时,可以通过多种机械方法实现,如齿条和齿轮传动、皮带轮传动以及其他机械联动装置。所有这些设计都需要各种机械零件。而将这种转变最有效地完成的方法是在电机内部进行。基本的步进电机是由有磁性的转子铁芯与由定子产生的脉动定子电磁场相互作用产生转动。直线电机将旋转运动转换为线性运动,精密程度取决于转子的步进角度和所选方法。直线步进电机首次出现在1968年的专利中,从此被应用于包括制造、精密调准和精密流体测量在内的多个高要求领域。

使用螺纹的直线电机的精确度取决于其螺距。在直线电机中,将一个螺母安装在转子中心,与之对应地采用一根螺杆与此螺母啮合,以便使螺杆轴向移动,并且必须用某种方式来防止螺杆与 转子组件一同轉動。当轉子的旋轉受到限制時,當轉子旋轉時, 螺杆實現了線性運動,无论是在電機内部用固定型號轴组件还是在外部上使用不能旋轉但軸向可自由移動的一個不可以旋転但軸向可自由移動的圓柱形滾珠軸承組合,都能實現這種對於傳動力的約束。

為了簡化設計,在電機內部實現線性變換是有意義的,這種方法大大的簡化了設計,使得在許多應用領域中可以直接使用無需安裝外部聯動裝置進行高精確度線性移動。此類電機已經歷過幾代演進,其中一個早期版本採用了一個滾珠與導管結構,它提高了效率達到90%以上,但依然存在校準困難、高成本等缺陷。

雖然滾珠導管是一種高效率的手段,但滚珠軸承對於校準要求很高,並且體積較大、成本昂貴,因此,在絕大部分應用領域中,滚珠導管並不是一個非常實用的解決方案。大多數設備設計人員熟悉以混合式步進電機為基礎的直線電機,這款產品已經歷過多年的發展,有著自身獨特的地位和局限性。

該產品具有優點如:設計簡單緊凑、無刷(因此無火花)、驚人的硬件優點、設計實際與可靠,是它自有的優勢;然而,在某些情況下,此類直線電機就不能夠應用于那些日常維護不可行的情況下,因為它們不會保證耐久性能。不過,由於步進電機無刷故障唯一可能發生的磨損部位僅有轉子的軌道及由導輪/圈組成之間接連接處,即循環棒及圈頭配套部分。在改善耐久性能方面,一些新技術已被引入以增強材料長壽命。