超高速电动机 在旋转超过某一极限时，采用滚动轴承的电动机就会产生烧结、损坏现象，国外研制了一种直线悬浮电动机（电磁轴承），采用悬浮技术使电机的动子悬浮在空中，消除了动子和定子之间的机械接触和摩擦阻力，其转速可达25000～100000r/min以上，直线电机类型，因而在高速电动机和高速主轴部件上得到***的应用。如日本安川公司新近研制的多工序自动数控车床用5轴可控式电磁高速主轴采用两个径向电磁轴承和一个轴向推力电磁轴承，可在任意方向上承受机床的负载，直线电机类型，直线电机类型。在轴的中间，除配有高速电动机以外，还配有与多工序自动数控车床相适应的工具自动交换机构。一台动力导轨=直线电机＋导轨＋光栅尺。直线电机类型

目前，模具加工用的高速加工中心多数还是采用伺服电机和滚珠丝杠来驱动直线坐标轴，但部分加工中心已采用直线电机，由于这种直线驱动免去了将回转运动转换为直线运动的传动元件，从而可***提高轴的动态性能、移动速度和加工精度。采用直线电机驱动的机床可***提高生产率。例如在加工电火花加工用的电极时，加工时间要比采用传统高速铣床减少50%。直线电机可以***提高高速机床的动态性能。由于模具大多数是三维曲面，刀具在加工曲面时，刀具轴要不断进行制动和加速。只有通过较高的轴加速度才能在很高的轨迹速度情况下，在较短的轨迹路径上确保以恒定的每齿进给量**给定的轮廓。如果曲面轮廓的曲率半径愈小，进给速度愈高，那么要求的轴加速度愈高。因此，机床的轴加速度在很大程度上影响到模具的加工精度和刀具的耐直线电机设计直线电机运动时间：加速时间Ta，匀速时间Tr，减速时间Td，停歇时间Tdw、运动周期T。

直线电机可以看作是沿径向平面切割并展开的旋转电机，由此产生的直线伺服电机是一种电磁直接驱动直线电机，可以产生线性运动，不接触零件，消除齿隙、缠绕、磨损和维护问题。直线运动不需要气动、液压缸，也不需要通过齿轮箱、主轴、皮带、齿条和小齿轮或螺钉将旋转运动转换为直线运动。直线电机目前用于机器人、执行机构、精密工作台/工作台、光纤和光子学对准和定位、装配、拾取和放置系统、机床、半导体设备、电子制造、需要高带宽响应控制的检测系统、视觉系统和许多其他工业领域运动控制应用。

1）结构简单。管型直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动，使结构**简化，运动惯量减少，动态响应性能和定位精度**提高；同时也提高了可靠性，节约了成本，使制造和维护更加简便。它的初次级可以直接成为机构的一部分，这种独特的结合使得这种优势进一步体现出来。2）适合高速直线运动。因为不存在离心力的约束，普通材料亦可以达到较高的速度。而且如果初、次级间用气垫或磁垫保存间隙，运动时无机械接触，因而运动部分也就无摩擦和噪声。这样，传动零部件没有磨损，可大大减小机械损耗，避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声，从而提高整体效率。直线电机通常分为 “有铁芯”（Ironcore）和“无铁芯”（Ironless）两种。

在高速加工中心上，回转工作台的摆动以及叉形主轴头的摆动和回转等运动，已***采用转矩电机来实现。转矩电机是一种同步电机，其转子直接固定在所要驱动的部件上，所以没有机械传动元件，它像直线电机一样是直接驱动装置。转矩电机所能达到的角加速度要比传统的蜗轮蜗杆传动高6倍，在摆动叉形主轴头时加速度可达到3g。由于转矩电机可达到极高的静态和动态负载刚性，从而提高了回转轴和摆动轴的定位精度和重复精度。目前，已有部分厂家的高速加工中心，已采用直线电机和转矩电机来分别驱动直线轴(X/Y/Z)和回转摆动轴(C和A)。应该提及的是，直接驱动的直线轴与直接驱动的回转轴相组合，使机床所有的运动轴具有较高的动态性能和调节特性，从而为高速度、高精度和高表面质量加工模具自由曲面提供了比较好条件。直线电机可以分为圆柱形直线电机、U型槽式直线电机、平板形直线电机三类。直线电机组装

线圈绕组通常由三相组成，使用霍尔效应器件，或者使用外部线性编码器，进行无刷换相。直线电机类型

1840年，Wheatsone开始提出和制作了略具雏形的直线电机，标着着直线电机的诞生，算起来距今已有近二百年的历史。但是，直线电机在工业领域的应用兴起才是**近几年的事。目前，直线电机主要应用于三个方面：一是应用于自动控制系统，这类应用场合比较多；其次是作为长期连续运行的驱动电机；三是应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。在工业领域，随着加工质量与运动定位精度等要求的不断提高，直线电机已经受到了广泛的关注，机床行业就是直线电机实际应用中一个非常典型的例子。直线电机类型

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