直线电机进给驱动系统

直线电机进给驱动系统

步进电机如图7.7所示。步进电机的优点:

    1. 转速可以在很宽的范围内调节;
    2. 可以控制电动机的正转或反转;
    3. 没有累积误差,结构简单,使用、维修方便,制造成本低。

步进电机的缺点:效率较低,发热大,有时会“失步”。

步进电机的用途:适用于中、小型机床和速度精度要求不高的地方。


图7.7 步进电机

直流伺服电动机

直流伺服电动机如图7.8所示。直流伺服电动机可分为:

    1. 小惯量直流电动机
    2. 永磁式直流电动机;
    3. 无刷直流电动机。

直流伺服电动机的优点:

    1. 转子直径较小、轴向尺寸大;
    2. 转动惯量小,因此响应时间快。

直流伺服电动机的缺点:额定扭矩较小,一般必须与齿轮降速装置相匹配。

直流伺服电动机的用途:用于高速轻载的小型数控机床中。


图7.8 直流伺服电动机

交流伺服电动机

交流伺服电动机如图7.9所示。交流伺服电动机的优点:

    1. 可靠性好、结构简单、体积小、重量轻、动态响应好;
    2. 效率高、调速范围广、响应频率高。

交流伺服电动机的缺点:带动惯性负载能力差,一般需用齿轮减速装置。

交流伺服电动机的用途:多用于中小型数控机床。


图7.9 交流伺服电动机

直线伺服电动机

直线伺服电动机按工作原理可分为直线直流伺服电动机、直线感应伺服电动机、直线同步伺服电动机、直线步进伺服电动机、直线压电伺服电动机和直线磁阻伺服电动机;按结构形式可分为平板式、U型和圆筒式。直线电机进给系统的组成如图7.10所示。

直线伺服电动机的优点:

    1. 采用直线伺服电动机驱动方式,省去减速器和滚动丝杠副等中间环节
    2. 简化机床结构,避免了因中间环节的弹性变形、磨损、间隙、发热等因素带来的传动误差
    3. 无接触地直接驱动,使其结构简单,维护简便,可靠性高,体积小,传动刚度高,响应快,可得到瞬时高的加/减速度

直线伺服电动机的缺点:

    1. 存在严重的端部效应
    2. 推力波动大
    3. 控制难度大
    4. 安装困难,需要隔磁
    5. 成本高

图7.10 直线电机进给系统的组成

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