一文彻底了解派克Parker无铁芯/有铁芯直线电机及其应用

发布时间:2024-09-06  

一、什么是直线电机?

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。

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二、直线电机的特点

直线电机类似于一台旋转电机解剖摊开来进行运转。在一台旋转电机中,相同的电磁效应产生的是转矩,而在直线电机中,产生的是直接推动力。

在许多应用中,相比较传统的旋转驱动系统而言,直线电机具有明显的优势。比如,直线电机不需要通过像齿轮,滚珠丝杠,或皮带传动这样的中介机械构件将电机连接到负载上。负载直接连接到直线电机上。

因此,就没有来自运动部件的间隙和弹性。因此,伺服控制的动力表现得以提高,更高水平的精度也得以实现。

直线电机由于没有机械传动组件, 因此导致了一个低惯性及低噪音的驱动系统。另外, 机

械磨损只在导向系统中出现。因此, 直线电机具有比传统旋转驱动系统更好的可靠性及更低的摩擦损耗。

  • 高速

  • 高加速度

  • 快速响应: 一个机械系统的100倍

  • 刚度:弹性刚度比机械系统要好

  • 零间隙:直接驱动技术

  • 免维护操作:由于减少了零部件数量,机械比较简单

  • 长的行程而不损失性能

  • 适用于真空及极端环境


三、派克直线电机

1、I-Force无铁芯直线电机

派克的I-Foece无铁芯直线电机结构紧凑,能够提供高动力及快速加速。连续推力范围从24.5 N (5.5lbf)到 878.6N (197.5 lbf),峰值推力范围从108.5 N (24.5 lbf)到 3928N (883 lbf),I-Force系列产品提供了一个性能尺寸比的超级组合。

I-Force采用了专利化的工字型结构和叠放的绕组,从而使小尺寸电机能够提供更高的功率密度,改进了散热性能,增加了结构的的坚固性。

除此之外,无铁芯直线电机设计同磁铁间没有吸引力,因而安装较为容易,在运动中也不会出现齿槽效应。

I-Force电机超高柔性的标准电缆,另外,派克提供模块化的磁轨,使行程长度不受限制。难以置信的平滑运动,高精度及高功率密度特性使I-Force直线电机成为您的高配置要求的理想解决方案。


特征

  • 线圈同磁铁间没有吸引力 -更简单/更安全的装配及处理,更平滑的行程(没有齿槽效应)

  • 叠放的绕组(线圈)-增强的功率密度;改进的散热性能;较低的温度上升;更小,更便宜的电机

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  • 线圈连同热传导环氧基树脂一起使用 -专利化的无铁芯电机设计(RE34674)提供更好的散热性能真空封装处理;允许电机在高度真空的环境下使用;额定10-6 torr,目前在 10-7 torr中使用

  • 模块化的磁轨 -精密组装的3片结构;无限制的行程长度;两种模块化的磁轨长度,允许无限制的行程长度

  • 嵌入式的过温恒温调节器或可选的热敏电阻器 -保护线圈,以防止温度过高;预装对齐的嵌入式数字霍尔效应设备;内置热熔断器开关保护线圈

  • 超高柔性电缆 -更长的电缆使用寿命,有利于成千上万次循环

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无铁芯电机的优势

  • 没有吸引力 -平衡的双重磁轨,安全且易于处理,安装时不需要处理吸引力

  • 没有齿槽效应 -无铁芯动子,没有齿槽效应,运行极度平滑

  • 低重量动子 -没有铁芯意味着更高的加速度及减速度,更高的机械带宽

  • 固定气隙 -易于对齐及安装

与铁芯电机相比的劣势

  • 散热方面 -更高的热敏电阻,专利化的派克工字型结构设计帮助缓解这一问题

  • 同有铁芯设计相比,更低的RMS功率

  • 要使用两倍量的磁铁,增加了单位成本

2、RIPPED有铁芯直线电机

RIPPED有铁芯直线电机采用了专利化的防齿槽效应技术, 能产生较大的作用力,满足很多工业应用需求,同时它又不像传统铁芯直线电机那样粗糙。力的范围从13 lbf (57.8 N)的连续力到高达1671bf (7433 N)的峰值力,RIPPED系列广泛适合于有高标准需求的应用系统。

派克提供模块化的磁轨道以满足无限制的行程长度。RIPPED电机连接器模块允许简单快速的安装,同时减低了整体维护成本。另外还有超高柔性的标准连线。

几乎无齿槽效应的运行连同强大的铁芯技术,使RIPPED系列电机成为在提供高动力,实现极平稳运动方面的超值选择,同时又经济实惠。


特征

  • 高动力应用的理想选择

  • 专利化的极平稳的防齿槽效应技术

  • 连接器模块允许简单快速安装

  • 内置热熔断开关以保护线圈

  • 数字霍尔,回零及+/-极限传感器并入连接器模块

  • 模块化的磁轨道,预装的磁铁分离器

  • 嵌入式的电缆锁紧解除(溢放口,拉紧放松)

  • 两种模块化的磁轨道长度允许无限制的行程长度

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有铁芯电机优势

  • 每一尺寸更高的动力 -使用叠片结构来集中磁通量

  • 更低的成本 -开放界面设计只使用单排磁铁

  • 叠片结构及大的表面面积确保良好的散热

有铁芯电机同I-Force无铁芯直线电机相比的劣势

  • 正常吸引力 - 5到13倍于所产生的推力

  • 齿槽效应 -限制运动的平滑性,产生速度波动。派克专利(7317266)的防齿槽技术能有效抵消齿槽效应

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四、派克直线电机应用

  • 半导体及电子产品

  • 平板显示器,太阳 能电池板

  • 医药及生命科学

  • 机床

  • 光学影像及光电子

  • 大型印刷,扫描及数字设备

五、派克直线电机应用案例

真空CVD镀膜设备中物料传送

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AMOLED在真空安装时的传送

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自动光学检测-大尺寸面板的AOI设备上使用的高精度平台

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高精度定位平台

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文章来源于:电子工程世界    原文链接
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