直線電機在機床應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)問題
直線電機在機床應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)問題用于機床進給伺服系統(tǒng)的主要是交流直線電機,又分為同步式和感應(yīng)式兩大類。隨著稀土釹鐵硼(NdFeB)永磁材料的出現(xiàn)和性價比的提高,永磁同步直線電機發(fā)展成為主流,應(yīng)用最多?,F(xiàn)以這類直線電機在高速、高精密機床上的應(yīng)用為例,分析需要克服的關(guān)鍵問題。
一、絕熱與散熱問題永磁直線電機運行時,由于銅損和鐵損,線圈會發(fā)熱,帶來幾個負面影響:
(1)對線圈絕緣層造成老損或破壞,使線圈不便通入更大電流,從而不能產(chǎn)生更大推力。
(2)溫度升高會改變永磁體的工作點。
(3)如果熱量傳遞到機床??工作臺或者導(dǎo)軌,產(chǎn)生熱變形會影響加工精度,所以,尤其是平板形大推力直線電機,必須降溫,要求磁鋼溫度最高不超過70℃,線圈溫度不超過130 ℃。對于動圈式(Moving coil)和一般的動磁式直線電機,對線圈部位冷卻即可;但在超精密要求下的動磁式直線電機,應(yīng)該採取雙層水冷方式,配以溫度傳感器監(jiān)測系統(tǒng)。 u形直線電機由于結(jié)構(gòu)塬因,一般不用冷卻措施。
二、隔磁與防護問題機床切削液、鐵屑、灰塵等會污染腐蝕電機,甚至堵塞氣隙,所以必須封閉電機。永磁鋼對鐵磁性物質(zhì)有強吸引力,為安全起見應(yīng)該隔磁,可採用不銹鋼罩封閉。直線電機兩端要有緩沖防護裝置(Shock-absorbing)和電子限位開關(guān),防止動子失控后的碰撞。對電纜線要加保護拖鏈,輸出信號線還要加屏蔽體。
三、線性導(dǎo)軌要求承受載荷,適應(yīng)高速運動并保證精度,選擇導(dǎo)軌要考慮行程大小、機械特性、精密性與速度承受能力等。一般用滾動(滾珠或滾柱)直線導(dǎo)軌,安裝時要保證相互平行度,對于超精密要求的情況,可使用空氣靜壓導(dǎo)軌。
隨著直線電機制造工藝的不斷革新,生產(chǎn)的規(guī)?;约坝来挪牧?、電子產(chǎn)品價格的下降,直線電機的成本正以每年20%的速度下降,在機床上的應(yīng)用前景廣闊。但這一應(yīng)用畢竟是新事物,無論是直線電機本身還是相配套的數(shù)控技術(shù),潛力很大。我國是制造大國,發(fā)展高檔數(shù)控設(shè)備任重道遠。
冠贏自動化新聞中心為您提供工業(yè)自動化行業(yè)資訊,工控新聞,自動化行業(yè)發(fā)展趨勢。新聞頻道為您提供新的業(yè)界動態(tài),更多工業(yè)自動化資訊,工業(yè)自動化新聞介紹都在冠贏自動化新聞中心。