线性电机（线性马达）适合高速直线运动，这个速度有何限制？
文章出处：同茂电子人气： 发布时间：2018/3/21 9:02:07
线性电机（线性马达）适合高速直线运动，这个速度有何限制？
[上一个产品：线性模组和磁浮交通技术] [下一个产品：线性模组推进科技发展]
我们在很多场合可以看到，许多线性驱动装置或系统都是采用旋转电机通过中间转换装置（例如链条、钢丝绳、同步带、齿条或丝杠等机构）转换为直线运动的。由于这些装置或系统有中间转换传动机构，所以整机存在着体积大、效率低、精度低等问题。近些年线性电机（线性马达）的高速发展，已经在各个领域中得到了广泛的应用。线性电机（线性马达）的速度通常指直线速度，相当于旋转电机的转速。线性电机（线性马达）的速度，远远高于旋转电机通过机械部件，形成直线位移运动的速度。这个速度的大小，代表了线性电机（线性马达）的性能，生产制造商的技术水平。线性电机（线性马达）的应用，与旋转电机有些区别，它与负载的情况有很大的关系。所以，我们提到的速度，通常指空载下的直线移动速度。普通旋转电机由于受到离心力的作用，其旋转速度受到限制；而线性电机（线性马达）运行时，它的零部件和传动装置不像旋转电机那样会受到离心力的作用，因而它的直线速度可以不受限制。
速度方面，基于直驱结构特点的线性电机（线性马达）具有相当大的优势，速度一般可达300m/min（以永磁同步线性电机（线性马达）为例，感应线性电机（线性马达）更高），加速度达到20g，能满足绝大多数应用场合。直线电机高速限制与几个因素有关（假设电机参数已定）：(1)供电电压，线性电机（线性马达）一般作为电动机使用，其反电势会抵消母线电压，进而限制速度，提高电压可以提高电机的速度上限；(2)铁心材料。
同步转速等于二倍的极距和频率乘积，当极距特定，高速意味着更高的电流激励频率，而高的频率带来更多的铁损，增加发热，而一般使用的硅钢片在设计时限制在特定频率使用范围；(3)其他系统组件，比如导轨允许运行的较大加速度一般小于5g、光栅尺以1um分辨率运行的速度一般低于5m/s。在高速应用系统中，要充分考虑各个组件的特点。
因此，线性电机（线性马达）针对不同的应用要进行不同的设计，主要有以下几个因素（假设电压特定）：
1.合理的极距设计，满足较大速度时低于特定频率的要求，限制铁损发热；
2.合理的绕组设计，根据速度要求设计电机力常数（对应反电势常数）、电阻、电感，以满足较高速度时的供电电压需求。
3.加强冷却，直线电机在改善发热后速度还可以进一步提高。
1.合理的极距设计，满足较大速度时低于特定频率的要求，限制铁损发热；
2.合理的绕组设计，根据速度要求设计电机力常数（对应反电势常数）、电阻、电感，以满足较高速度时的供电电压需求。
3.加强冷却，直线电机在改善发热后速度还可以进一步提高。
因此，理论上讲，如果没有空间、电压和其它性能参数的限制，单纯对速度要求而言，电机本体设计不是瓶颈；但实际应用中，需求是复杂的，需要综合考虑；直线电机在高速应用中，不仅要考虑电机本身的耐受能力，还要综合电机的外围因素。但不论如何，线性电机（线性马达）的高运动性能仍是其明显优势之一。
昆山同茂电子有限公司，是一家集线性模块技术研究，开发，线性电机（线性马达）精密直线平台智造和销售为一体的生产厂家。公司有着10年线性电机（线性马达）行业经验，提供专业技术支持，降低用户摸索时间和生产成本。
[上一个产品：线性模组和磁浮交通技术] [下一个产品：线性模组推进科技发展]
