微特直線電動機開發(fā)應用的前景
丁志剛（寧波大學315211）
【摘 要】總結(jié)過去直線電動機開發(fā)應用的經(jīng)驗教訓，指出直線電動機只有充分發(fā)揮其優(yōu)點，克服其缺點，才可能找到直線電動機獨特的應用領域。文中介紹微特直線電動機的優(yōu)點和缺點，并具體介紹從結(jié)構設計和材料的選擇來保證充分發(fā)揮微特直線電動機的優(yōu)點，克服其缺點，增強競爭力。
【敘 詞】微電機特殊電機直線電動機開發(fā)應用
1引 言
直線電動機是一種利用電能直接產(chǎn)生直線運動的電氣裝置。這種電氣裝置早在1845年就有人提出，但是，直到近20年才真正被開發(fā)出來，應用在工業(yè)生產(chǎn)中，并形成了大批量國際商品。盡管在實際生活中存在著許多需要直線運動的地方，但這些地方的直線運動驅(qū)動源過去幾乎全部采用旋轉(zhuǎn)電機及外加一套由旋轉(zhuǎn)到直線運動的變換裝置。直線電動機之所以沒有引起人們重視，是因為人們還沒有真正認識它的特性，或者只看到它們的缺點，沒有看到它們的優(yōu)點。在開發(fā)應用時沒有充分發(fā)揮其長處，避免和克服其短處。直線電動機開發(fā)應用的歷史經(jīng)驗說明，直線電動機只有向著其它直線運動驅(qū)動裝置（包括旋轉(zhuǎn)電機在內(nèi)）所不能滿足，或者使用旋轉(zhuǎn)電機有困難，技術經(jīng)濟指標不如直線電機的領域發(fā)展，才可能找剄一條直線電動機能發(fā)揮本身特長的應用領域。
微特直線電動機是一種小型的增量直線運動電機，多半用在計算機外圍設備、自動化儀器儀表、需要精密直線位移和運動的機械手及機器人中[2,3]。
20年來，隨著自動控制技術和微計算機應用的快速發(fā)展，對自動化儀表的精度提出了更高的要求。在這種情況下，傳統(tǒng)的由旋轉(zhuǎn)電機再加上由旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本�運動的裝置已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代自動控制系統(tǒng)的技術要求，從而就顯示出微特直線電機固有的優(yōu)越性。
2微特直線電動機的主要優(yōu)缺點
2.1主要優(yōu)點
2.1.1結(jié)構簡單
在需要精密直線運動的地方，例如筆式長圖記錄儀、x-y記錄儀、繪圖機等，采用直線電動機就可以直接帶動繪圖筆作直線運動，而不需要像傳統(tǒng)直線運動驅(qū)動裝置那樣采用旋轉(zhuǎn)電機再帶動一套絲桿、齒輪和拉線系統(tǒng)等一套附加裝置，把來自電機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成所需要的直線運動，因而使儀器總體結(jié)構大為簡化。
2.1.2定位精度高
在需要精密直線運動的地方，直線電動機可以實現(xiàn)直接傳動，因而可以消除原有的中間環(huán)節(jié)所帶來的齒間隙、死區(qū)、打滑等影響定位精度的不良因素。如采用微機控制，還可以大大提高定位精度。
2.1.3反應速度快靈敏度高及隨動性好
微特直線電動機較容易敞到無接觸傳遞推力，這就消除了定、動子之間的接觸摩擦阻力，因而大大提高了自動化儀表的靈敏度、快速性和隨動性。
2.1.4工作長期穩(wěn)定可靠和壽命長
微特直線電動機可以實現(xiàn)無接觸傳遞力，沒有什么機構磨損，故障少，幾乎不需要維修，不怕反復起動和制動，不怕震動和沖擊，因此工作穩(wěn)定可靠，壽命長。
2.2主要缺點
在交流激磁時，在平板型直線電動機結(jié)構中定、動子之間的氣隙很難做到像對應旋轉(zhuǎn)電機氣隙那樣小。氣隙大的結(jié)果，使電機功率因數(shù)和效率較低。
另外直線電動機定、動子之間的支撐還沒有得到很好的解決，還沒有好的直線運動軸承。
3微特直線電動機開發(fā)應用的途徑
過去直線電動機開發(fā)應用的歷史經(jīng)驗說明，只有充分發(fā)揮直線電動機本身的優(yōu)點，努力克服其缺點，才可能找到直線電動機廣闊的應用領域。20年來，世界各國在開發(fā)應用微特直線電動機方面，已經(jīng)有了很多好的經(jīng)驗。
a．微特直線電動機的設計要緊密配合它所在的自動控制系統(tǒng)的技術要求，進行機、電、控制系統(tǒng)一體化的設計。
從國際市場上看，微特直線電動機都是隨同它所在的自動化儀器設備或計算機成套設備一起進行展銷的。倒如丹麥b．k.公司的電平記錄儀230,5～2307，英國fostercombridge公司的筆式記錄儀pl011，～p.1 021，瑞士的bb(:和德國的flexa coii-trols的plooi，～p250i。小型記錄儀。美國的惠普(h.p)公司的x-y記錄儀，ibm公司的快速打印機和磁盤驅(qū)動器等都采用了微特直線電動機作為直線 |
