直驱系统应用及常见的几个问题

发表时间:2021-03-11 文章出处:网络人气:-





直驱系统是在驱动系统控制下将直驱电机(直线电机或力矩电机)直接连接到负载上,实现对负载的直接驱动。本文整理了目前在直驱系统应用中常见的几个问题,希望能给使用端提供有益的帮助。





直线电机工作原理是怎样的?

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能,并且不需要任何中转机构的传动装置。实际上可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成。由定子演变而来的一侧称之为初级;由转子演变而来的一侧称之为次级。在实际应用过程中,将初级与次级制造成不同的长度,从而保证在所需行程范围内初级和次级之间的耦合保持不变。直线电机可以是短初级长次级,也可以是长初级短次级。考虑到目前所制造的成本、运行费用,现阶段都是采用短初级长次级为主。


可以发现,直线电动机的工作原理与旋转电动机颇为相似。以直线感应电动机为例:当初级绕组通入交流电源时,会在气隙中产生行波磁场,次级在行波磁场切割下,将感应出电动势并产生电流,其电流与气隙中的磁场相互作用产生电磁推力。假设处于初级固定状态,则次级在推力作用下就做直线运动;反之,则是初级做直线运动。


直线电机的原理其实并不复杂。设想一下将一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开,并展平,这就形成了一台直线感应电动机。在直线电机中,相当于旋转电机定子的,叫初级;相当于旋转电机转子的,叫次级。初级中通以交流,次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。此时初级要做得较长,延伸到运动所需要达到的位置,而次级则不需要那么长。


事实上,直线电机既可以将初级做得很长,也能够将次级做得很长;既是可以初级固定、次级移动,也可以次级固定、初级移动,达到随时所欲,随时替换的效果,实时处理操作,非常方便简洁。




直线电机与滚珠丝杆模组的区别在哪里?

直线电机作为一种高精度的直线传动设备,在印刷、医疗、工业、数控等发挥着重要作用,根据推力的不同,配备的动子、定子都会不一样,一般在进行组装时,车间师傅会对直线导轨进行校直,直线度能够达到±2um,因此一般轻负载行程较长,精度要求又比较高的客户都会选择用直线电机,针对不同客户的要求,可以通过定制化,满足广大群体的需要。


滚珠丝杆直线模组又名单轴机械手或者是单轴机器人,目前应用的行业也是非常广泛,例如锂电池、太阳能、新能源行业当中。如果客户要求较高,可以采用研磨丝杆,精度也能够达到±5um,目前Dynadrv模组匹配的是安川和施耐德的伺服电机为主,也方便客户选型配置,多一个选择也是不错的。


当然这里讲的直线模组是配置丝杆、导轨为主的,如果客户精度要求不高,预算没有那么充足的前提下,也可以采用同步轮(皮带)模组,一般这种主要行程较长,载重受力一般,精度要求不高,可以选用这种,对成本方面也是一种不错的控制选择。




直线模组的常规负载性能有哪些?

1、滑台平面度与直线度的基准值

平面度标准:本体安装基准面与滑座基准面的平行度小于±0.05mm/M

直线度标准:滑座基准面与外部直线基准规的平行度小于±0.05mm/M

平面度测试方法:平面度、花岗岩平台

直线度测试方法:直线度、花岗岩平台

电动滑台剖面图:滑座基准面、滑座、滑块、滑轨、本体安装基准面


2、惯量计算

一般情况下,加工冶具及工件并非单一形状,计算时往往装分解成几个单一形状的惯量,最后再累加各惯量。


3、负载力臂长度

负载力臂长度是代表滑座可承受伸出的最长距离,从电动滑台上的滑座延伸出去的负载力臂超过容许值时,会造成异常的振动及整定时间增加,所以请务必遵守负载力臂长度的限制。

滑座长度决定了负载力臂长度,负载力臂超过容许值时,会造成异常的振动及整定时间增加,所以请务必遵守负载力臂长度的限制。


4、容许负荷力矩

容许负荷力矩是表示依据现行滑轨的行走寿命为基准所计算出滑座上可承受的最大的负荷力矩,不同规格的电动滑台上滑轨所承受的MP、MY、MR,3个方向的力矩均不相同。超过容许值的使用状态,线性滑轨的寿命会降低。若无法在容许值内使用,请务必在外部加装辅助线性滑轨。




使用直线电机模组需要注意哪些事项?

购买时,应与厂家销售人员核对使用环境范围,勿在硫磺及生产硫化物气体等腐蚀性的环境中使用,此环境中会导致线路断裂或接触不良等情况发生。选型时,也须与销售人员核对使用要求及电机参数,确保使用的科学性。


直线电机模组作为精密机械零件制造并普遍应用于机械行业,请具有专业知识与经验的技术人员进行操作。操作时,务必按照产品的操作规范使用。应用中,如电缆、电机安装方式等使用环境有特殊要求时,务必与销售人员联系确认,防止事故的发生以及避免造成不必要的损失。所有端子都不允许带电拔插,防止损坏电机及驱动器。电机地线务必进行接地处理。勿将设备的控制信号线与动力线(主电源线,电机动力线等)防止在同一线管中或绕成一束。电机运转中,请勿触摸电机的运动部件。


保管设备时应注意:温度控制在-20至+60内;湿度:85%以内,放置在无尘、洁净、无腐蚀性气体、无研磨液、无金属粉末、无油的环境中。移动、布线、维护、检查等情况时,请在切断电源3分钟以上再进行操作。切断电源2-3分钟左右,动力线仍有电压残留,应勿草率接触设备。频繁断开/开启电源会导致主电路元器件的劣化,切断电源后请在一分钟以上再次通电,开关电源的频率限制在“2次/3分钟”以内。使用时,应定期对直线导轨进行润滑保养。



直驱力矩电机带来哪些使用便利?

安川直驱力矩电机通过直接与客户负载相连,节省了诸如减速器,齿轮箱等连续机构,使整体机构具有体积小,运行可靠,噪声低等特点。另外,该系列直驱力矩电机由于配置高解析度的圆光栅,使整体机构的配合精度大大提高。因此,安川直驱力矩电机具有高精度、高响应,定位准确等优势,在检测、机床等行业广泛应用,适用领域包括:工具机(加工中心、车床、铣床、钻床);半导体制造装置(引线焊接机、电子元器件插入机);工业机器人(直角坐标型、柱面坐标型);其它装置(射出成形机、三坐标测量设备)。



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