雖然無(wú)鐵伺服電機(jī)早已在半導(dǎo)體材料和電子器件主要用途運(yùn)用了十幾年，但很多室內(nèi)設(shè)計(jì)師和初始機(jī)器設(shè)備生產(chǎn)商仍將其視作“冷門”商品?？墒?，隨之很多的制造行業(yè)在包裝、裝配線和零部件載入運(yùn)用中選用線性電機(jī)做為滾珠絲桿的代替品，伺服電機(jī)做為與眾不同運(yùn)用的價(jià)格昂貴解決方法的觀點(diǎn)已經(jīng)漸漸地更改。盡管伺服電機(jī)技術(shù)性的成本費(fèi)過(guò)去10年中明顯下降，但伺服電機(jī)和滾珠絲桿中間的挑選務(wù)必一起充分考慮手機(jī)應(yīng)用程序的特性規(guī)定和設(shè)備或系統(tǒng)軟件使用壽命期內(nèi)的整體有著成本費(fèi)。以下是比較和選擇滾珠絲杠和直線電機(jī)時(shí)需要考慮的一些關(guān)鍵參數(shù)。

 

 

 

直線電機(jī)本質(zhì)上是一種“展開”伺服電機(jī)，其中帶有永磁體的轉(zhuǎn)子變成靜止部件(也稱為次級(jí)部件)，定子變成運(yùn)動(dòng)部件(也稱為初級(jí)部件或力部件)，線圈由環(huán)氧樹脂包裹。直線電機(jī)最公認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件。這使其可以保持比滾珠絲桿更高的精度等級(jí)和可重復(fù)性。伺服電機(jī)還出示了精度等級(jí)層面的另外益處。滾珠絲桿一般應(yīng)用安裝在電動(dòng)機(jī)上的旋轉(zhuǎn)編碼器開展精準(zhǔn)定位意見反饋，而伺服電機(jī)則應(yīng)用帶磁或電子光學(xué)線形標(biāo)尺開展部位意見反饋。線形標(biāo)尺精確測(cè)量負(fù)荷部位，進(jìn)而更精確地載入具體部位。針對(duì)十分高精的運(yùn)用，這類更精準(zhǔn)的部位意見反饋將會(huì)代表合乎規(guī)格型號(hào)的零部件與必須返修或報(bào)費(fèi)的零部件中間的差別。

 

 

直線電機(jī)提供優(yōu)點(diǎn)的領(lǐng)域。 理論上，直線電動(dòng)機(jī)的容許行程長(zhǎng)度沒(méi)有限制，系統(tǒng)的其他部件(直線軸承、電纜管理、編碼器)決定了最大行程。 同樣，直線電動(dòng)機(jī)最大速度和加速度遠(yuǎn)高于滾珠絲杠的最大速度和加速度只要其他系統(tǒng)部件的尺寸符合這些規(guī)范，典型額定速度可達(dá)10 m/s，加速度為10 g。盡管該系統(tǒng)的其他部件施加了限制，但在需要長(zhǎng)行程和高速度的應(yīng)用中，直線電機(jī)仍然優(yōu)于滾珠絲杠。它們還具有允許獨(dú)立駕駛的車廂（主要）位于同一次要部分的優(yōu)勢(shì)。這在一些包裝應(yīng)用中特別有用，在將要包裝的材料插入包裝介質(zhì)之前需要對(duì)其進(jìn)行壓縮（想想塑料袋中包裝的尿布）。

 

 

總擁有成本因素

 

維護(hù)和可靠性是總體擁有成本分析中的重要標(biāo)準(zhǔn)，直線電機(jī)在系統(tǒng)壽命中提供了若干好處。首先，由于直線電機(jī)不包含機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，因此直線電機(jī)本身不需要維護(hù)。只有線性支撐軸承需要定期潤(rùn)滑，許多軸承現(xiàn)在提供“長(zhǎng)期”潤(rùn)滑或“終身潤(rùn)滑”選項(xiàng)。傳動(dòng)系統(tǒng)中沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件也提高了可靠性，因?yàn)闆](méi)有滾動(dòng)元件、軸承滾道或密封件會(huì)隨著時(shí)間的推移而磨損并需要更換。

 

 

 

對(duì)于任何線性系統(tǒng)，必須考慮環(huán)境和密封和保護(hù)蓋的需要。直線電機(jī)也不例外，因?yàn)樗鼈儽葌鹘y(tǒng)的滾珠絲杠組件更難封閉和保護(hù)。然而，在許多情況下，只要線性軸承在工作環(huán)境中適當(dāng)密封，線性電機(jī)就可以承受比滾珠絲杠更嚴(yán)重的污染。

 

 

 

對(duì)于直線電機(jī)來(lái)說(shuō)，溫度是最關(guān)鍵的環(huán)境因素。由于用于將線圈封裝在無(wú)鐵直線電機(jī)中的環(huán)氧樹脂不容易散熱，因此可能需要通過(guò)強(qiáng)制空氣或水進(jìn)行冷卻，以保持電機(jī)和安裝結(jié)構(gòu)的可接受工作溫度。一些制造商使用具有高散熱能力的環(huán)氧樹脂，但檢查電機(jī)的散熱情況以及溫度對(duì)電機(jī)可用力的影響是很重要的。

 

 

 

越來(lái)越多的行業(yè)和應(yīng)用要求長(zhǎng)行程、高速度和高定位精度。雖然許多類型的線性系統(tǒng)可以滿足這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的兩個(gè)，但直線電機(jī)是唯一可以提供這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)而不妥協(xié)的技術(shù)。隨著吞吐量和總擁有成本成為技術(shù)選擇的決定因素，設(shè)計(jì)師和原始設(shè)備制造商越來(lái)越熟悉直線電機(jī)技術(shù)，并幫助他們從“利基”轉(zhuǎn)向主流地位，以及皮帶、機(jī)架和小齒輪，甚至滾珠絲杠。