1、U型截面的外圍長(zhǎng)條銀色部分是固定定子磁鐵用的軌道槽體總成。

2、黑色一塊塊的固定在U型槽導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)的是均勻排布的定子磁鐵。

通常，作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，定子磁軌總成是有不同長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)模塊可以選擇的，使用時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的行程長(zhǎng)度進(jìn)行組合拼接。

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，定子軌道是可以按照不同方向安裝的。

定子底部安裝面

底部安裝面

可以看到底部安裝面密集的安裝螺孔。無(wú)論安裝方向如何，都必須通過(guò)底部安裝孔進(jìn)行定子的安裝和固定。

而且，仔細(xì)看還可以看到安裝孔是帶有螺紋的，為什么需要用螺紋固定，而不是用螺絲螺母的方式呢?？聪旅孢@張圖就明白了。

 

可以比較清楚的看到在兩側(cè)磁鐵中間留出的磁場(chǎng)空隙，動(dòng)子總成的線圈部分需要在直線運(yùn)動(dòng)的整個(gè)行程中都“嵌入”在這個(gè)磁場(chǎng)內(nèi)，與定子磁鐵相互感應(yīng)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)力。

由于磁軌內(nèi)側(cè)是有比較強(qiáng)的磁力的，因此，要將螺絲刀和螺絲螺母穿過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行安裝操作的難度還是很大的。這就可以解釋安裝孔需要螺紋的原因了。

 

由兩個(gè)部分組成：線圈部分（黑色）和負(fù)載固定安裝面板總成（銀色）

動(dòng)子是直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)用中的出力元件，購(gòu)買時(shí)是有不同“力”值可以選擇的，在使用時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要，選擇購(gòu)買合適輸出力的產(chǎn)品。

 

主體將嵌入定子的U型槽，上面與負(fù)載安裝面板總成固定在一起。

 

動(dòng)子總成的末端是直線電機(jī)電源進(jìn)線和反饋出線。

在動(dòng)子末端的線圈和受力面的結(jié)合部，可以看到一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的凹槽，是直線電機(jī)反饋元件（霍爾元件）安裝的位置。此反饋信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)獲得電機(jī)的位置、速度和磁場(chǎng)的反饋信號(hào)，運(yùn)行初始化的時(shí)候需要用到這個(gè)信號(hào)；在實(shí)際應(yīng)用中，可以使用外設(shè)的直線反饋（如光柵尺等）與之配合進(jìn)行運(yùn)動(dòng)位置控制。

組裝

 

從上圖可以看到動(dòng)子線圈嵌入動(dòng)子U型槽的樣子。與鐵芯直線電機(jī)相比，無(wú)鐵芯直線電機(jī)的主要零件是由完全澆鑄的三相銅線圈構(gòu)成的。U 型次級(jí)零件含有永久磁鐵并包圍在主要零件上。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在主要零件和次級(jí)零件之間既不會(huì)產(chǎn)生引力，也不會(huì)產(chǎn)生鎖定力，因此力常數(shù)為直線。

 

這里僅僅是演示動(dòng)子和定子拼裝結(jié)合在一起的樣子，在實(shí)際真實(shí)應(yīng)用中，如下部分并未在這里演示：

1. 通常需要多個(gè)定子軌道拼接在一起；

2. 動(dòng)子安裝面上通常是有負(fù)載連接的；

3. 與定子磁軌平行，需要安裝直線導(dǎo)軌用于承擔(dān)負(fù)載重量；

4. 額外可能要使用的直線測(cè)量反饋裝置。

 

在未通電情況下，來(lái)回移動(dòng)動(dòng)子，并未感覺(jué)到有鎖定力，這是很明顯的無(wú)鐵芯直線電機(jī)的特點(diǎn)。

雖然上面線圈部分稱為動(dòng)子、下面磁鐵部分稱為定子，但在實(shí)際應(yīng)用中，也可以根據(jù)情況將動(dòng)子固定，而將負(fù)載固定在定子上移動(dòng)。

 

在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，需要保證線圈總成和U型槽內(nèi)側(cè)之間無(wú)接觸，且之間的間隙需要嚴(yán)格遵照手冊(cè)要求的數(shù)值范圍，而這就對(duì)直線導(dǎo)軌安裝的直線度和平行度有了極高的要求。之前提到的安裝孔螺紋，也是為了確保較高的安裝精度。

 

中間三根黑色的是電機(jī)動(dòng)力，在線上有標(biāo)相序（芯號(hào)），和旋轉(zhuǎn)同步電機(jī)一樣，相序不可隨意調(diào)換。左側(cè)粉色和灰色一對(duì)，是電機(jī)熱敏溫控反饋。最右側(cè)一組線，則是電機(jī)反饋信號(hào)。與旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的預(yù)制插頭插座的方式不同，目前的直線電機(jī)出線通常采用這種散線（flying leads）的出線方式。使用時(shí)，通常需要考慮在動(dòng)子和驅(qū)動(dòng)器之間加裝轉(zhuǎn)接插頭，如果動(dòng)子是移動(dòng)的，那么在插頭和驅(qū)動(dòng)器之間需要使用柔性可彎折電纜。

最后說(shuō)說(shuō)無(wú)鐵芯直線電機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)：

由于無(wú)鐵芯，無(wú)鐵芯直線電機(jī)的輸出力較鐵芯直線電機(jī)小很多。一般的無(wú)鐵芯直線電機(jī)的輸出可以做到兩三千牛頓，而鐵芯直線電機(jī)則可以做到上萬(wàn)牛頓。

同樣是因?yàn)闊o(wú)鐵芯，重量輕，體積小，且無(wú)鎖定力，無(wú)鐵芯直線電機(jī)的運(yùn)行速度比鐵芯直線電機(jī)高。還是因?yàn)闊o(wú)鐵芯，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝時(shí)不會(huì)產(chǎn)生鎖定力，從技術(shù)實(shí)施的角度看，比起鐵芯直線電機(jī)更容易入手。

另外，U型槽的磁鐵布局使得電機(jī)對(duì)外部的磁場(chǎng)輻射量較小，因此在一些對(duì)磁場(chǎng)較敏感的產(chǎn)品制造環(huán)境比較適合使用無(wú)鐵芯直線電機(jī)。

無(wú)鐵芯直線電機(jī)的典型應(yīng)用是以能達(dá)到最大循環(huán)速度和極高精度情況下的小型工件運(yùn)動(dòng)控制。其主要涉及到半導(dǎo)體加工中以及通用自動(dòng)化加工中的堆垛設(shè)備。電機(jī)的高同步性同時(shí)適合應(yīng)用在測(cè)量機(jī)和試驗(yàn)機(jī)上。