采用直线伺服电机的高速加工中心，已成为国际上各大机床制造商竞相研究和开发的关键技术和产品，并已在汽车工业和航空工业中取得初步应用和成效，作为高速加工中心的新一代直接驱动伺服执行元件，直线伺服电机技术在国内外也已经进入工业化应用阶段。但是，国内在这方面的研究仍处于起步阶段，差距还很大。直线电机按工作原理可分为：直流、异步，工业直线电机、同步和步进等;直线电机按结构形式可分为;单边扁平型、双边扁平型、圆盘型、圆筒型(或称为管型)等，工业直线电机。常用的直线电机类型是平板式直线电机、U型槽式直线电机和圆柱型直线电机。铁芯直线电机采用特殊的电磁设计，工业直线电机，将线圈缠绕在硅钢板(铁叠片)上，通过单面磁路比较大限度提高动力。工业直线电机

传统机床领域比较大的痛点就是，传动链从作为动力源的电动机到工作部件要通过齿轮、蜗轮副，皮带、丝杠副、联轴器、离合器等中间传动环节，在这些环节中产生了较大的转弹性变形、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损等问题。而随着工业的发展对数控机床的精密度和高速加工需求不断提高，机床的发展逐渐趋向于高精密、高速、复合、智能、环保的方向。于是，出现了“直接传动”的概念。随着电机及其驱动控制技术的发展，并且日益成熟，使“直接传动”的概念逐渐变为现实，直线电机及其驱动控制技术在机床进给驱动上的应用，使机床的传动结构出现了重大变化，并且让机床性能有了新的飞跃。例如，美国CincinnatiMilacron公司为航空工业生产了一台HyperMach大型高速加工中心，直线进给采用了直线电机，其轴行程长达46m，工作台快速行程为100m／min，加速度达2g。在这种机床上加工一个大型薄壁飞机零件只需30min；而同样的零件在一般高速铣床上加工，费时3h；在普通数控铣床上加工，则需8h，优势相当明显。直线电机哪个好一些动初级直线电动机的初级采用无铁芯结构，大大减小了运动惯量。

对应于旋转电动机定子的一边嵌有三相绕组，称为初级（定子）；对应于旋转电动机转子的一边称为次级（动子或滑子）。直线电机的运动方式可以是固定初级，让次级运动，此称为动次级；相反，也可以固定次级而让初级运动，则称为动初级。显然初级与次级长度相同是不能正常运行的，实际扁平型直线感应电动机初级长度和滑子长度并不相等，扁平型直线感应电机的—次侧铁芯由硅钢片叠成，与二次侧相对的一面开有槽，槽中放置绕组。绕组可以是单相、两相、三相或多相的。二次侧有两种结构类型：一种是栅型结构，铁芯上开槽，槽中放置导条；并用端部导条连接所有槽中导条;另一种是实心结构，采用整块均匀的金属材料，可分为非磁性二次侧和钢二次侧。非磁性二次侧的导电性能好，一般为铜或铝。

分类：直线电机大体上分直线直流电机、直线步进电机、直线磁阻电机、直线感应电机、和直线同步电机五种，但各种直线电机的发展并不均衡，直线伺服系统中的驱动电机以永磁直线电机和直线感应电机为主。永磁直线电机和直线感应电机各有其优缺点。永磁直线电机的优势在于：每单位尺寸更大的出力；发热少，冷却要求低，长次级不需冷却。存在的问题在于：永磁体产生的强磁场使其安装和操作较困难；永磁磁场吸引铁屑，实际加工时排屑困难，电机必须加密封以防止铁屑阻塞气隙或进入运动副中；需通过位置传感器对电机进行电流换向控制；永磁铁有可能退磁。直线感应电机的优势在于：其次级结构简单，安装、维修和除屑容易。因为不使用昂贵的永磁体，在长行程（如传送装置）的应用场合有降低成本的可能性。缺点在于采用电激磁，因此效率低，发热大，次级也需要冷却；气隙公差严格，通常只有0.1mm，工艺性差，加工成本高；需要复杂的矢量变换技术，控制算法远比直线永磁电机的控制算法复杂。无铁芯直线电机没有铁芯或插槽，因此其齿槽效应为零，重量轻。

直线丝杆步进电机因传动机构简单减少了插补滞后的问题，定位精度、重复精度、***精度，通都会较“旋转电机+丝杠”高，且容易实现。直线丝杆步进电机普通丝杆的重复定位精度可达±0.05mm,搭配滚珠丝杆重复定位精度可达±0.01mm。▲高速度，比较高可达300m/min从速度上和加速度的对比上，直线丝杆步进电机具有相当大的优势，直线丝杆步进电机速度可达300m/min，加速度10g；滚珠丝杠速度为120m/min，加速度为1.5g。而且直线丝杆步进电机在成功解决发热问题后速度还会进一步提高，而“旋转伺服电机&滚珠丝杠”在速度上却受到限制很难再提高较多。▲高寿命，维护简单直线丝杆步进电机因运动部件和固定部件间有安装间隙，无接触，不会因动子的高速往复运动而磨损，长时间使用对运动定位精度无变化，适合高精度的场合。滚珠丝杠则无法在高速往复运动中保证精度，因高速摩擦，会造成丝杠螺母的磨损，影响运动的精度要求，对高精度的需求场合无法满足。直线电机配套设备简单化；高效直线电机替代普通直线电机等。工业直线电机

无芯U型线圈部优点是：精度高，速度脉动小，噪音小。工业直线电机

直线电机在激光领域的应用-切割运用特点：激光切割、可搭配大理石、超高精度、垂直高度。激光焊接-龙门单驱系统特点：超高响应、超高精度、走差补，搭建XY轴、运动流程中走直线插补，最高速度为0.5m/s,弧形角R=10mm。直线电机在3C行业的运用-手机显示屏或功能键寿命检测机器设备特点：高频往返程、响应速度快、整定时间短、检测高效率、可在一分钟内完成六百次功能键检测。直线电机在光学检测仪器-相机、光源、CCD验测运用特点：轻负荷、高精密度、结构紧凑、经济实用。工业直线电机

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