一文读懂直线电机的工作原理

直线电机是一种将电能转化为直线运行的机械能的传动装置，不需要任何转换机构的传动装置。具有起动推力大、传动刚度高、动态响应快、定位精度高、行程长度不受限制等优点。

直线电机又称线性电机、线性马达、直线马达、推杆马达，常用的直线电机类型有平型、U型槽和管状。线圈通常是由三相组成，带有无刷相位切换的霍尔元件。

一有铁芯直线电机

产品特点：

最高额定推力—传动大重量物体的理想之选；保持机加工与其他工艺推力所需的刚性；零维护；无滚珠螺杆、齿轮箱、齿条和小齿轮或者皮带与滑轮；零反向间隙；刚性高；定位准确性高；机械结构紧凑；机器部件数量减少；运行顺畅。

机械尺寸：

规格型号：ICLM-W0100-S-S1-0.5

性能参数：

二无铁芯直线电机

产品特点：最高额定推力—传动大重量物体的理想之选；保持机加工与其他工艺推力所需的刚性

零维护；无滚珠螺杆、齿轮箱、齿条和小齿轮或者皮带与滑轮；零反向间隙；刚性高；定位准确性高；机械结构紧凑；机器部件数量减少；运行顺畅。

机械尺寸：

规格型号：CLM6

性能参数：

三直驱电机模组

产品特点：自主研发设计，生产制造直线电机动定子；

产品优势：大推力，高速度、高加速度，高精度，长行程，多动子应用；

产品应用：已广泛应用于激光、半导体、面板行业，3C手机设备行业，锂电池行业，服装行业，光伏行业等等。

机械尺寸：

规格型号：CM14-D1-G-LXXX-S2-C

性能参数：

四直线电机区别于传统传动方式

•高刚度，无传动间隙和柔度

•宽调速范围（1um/s—5m/s，丝杠<1m/s）

•高动态性能高加速度，可达10g

•极高的运动分辨率和定位精度

•无限行程

•无磨损免维护

•集成机械系统设计调整简单

五直线电机工作基本原理

直线电机不仅从结构上是从旋转电机演变 而来的，其工作原理也与旋转电机相似，遵 循电机学的一些基本电磁原理。这里直流永磁直线电机为例子，说明一下直线电机的基 本工作原理。

FV40-20是一款音圈电机，和直线 电机在某种程度上是一致的。区别在于，音 圈电机只有一个线圈，磁极一般不超过2对， 只被要求在一对磁极的范围里运动，也就不 需要换相了。当需要突破这种行程限制，就必需要有更多的磁极，和更多的线圈来接力， 这就是直线电机。所以音圈电机也叫做无换 向直线电机。

六直线电机

•小推力款型采用小极距设计（30mm），相同驱动下提高电流分辨率， 负面的影响是电机较宽

•线圈的有效长度比例增加，用于循环的无效长度比例减少，单位重量 的推力有所增大

•采用线圈定型工艺，最终线圈排布精确，控制精度高

•大推力款型X系列高于大部分竞争对手，如 kollmorgen 1600N，Hiwin1900N，Baldor 2300N，Accel 3000N

•Hall 传感器采用分体可脱卸设计，增加可维护性

•高导热树脂

七直线电机参数

•极距（Electrical Cycle Length）

——一对磁极所占的长度，通常是N-N的距离，一般地推力大的电机， 极距也大，这和一对磁极间所能容纳的导线匝数和长度有关

•推力常数（Force Constant）

——每一安培电流所能产生的推力

•反电动势常数（Back EMF Constant）

——每1米/秒速度产生的反电势电压

•电机常数（Motor Constant）

——线圈产生的推力与消耗功率的比值

•持续电流（Continuous Current）

——线圈可以承受的连续通过的电流，持续通过这个电流时，线圈不会因为超过一定的 温度而有被损坏的危险

•持续推力（Continuous Force）

——当线圈通过100%负载率的持续电流时产生的推力

•峰值电流（Peak Current）

——线圈短时间内可以通过的最大电流，一般峰值电流通过的时间不超过1秒

•峰值推力（Peak Force）

——线圈的通过峰值电流时产生的推力

•线圈最高温度（Maximum Winding Temperature）

——线圈可以承受的最高温度

•电机电阻（Resistance 25°C, phase to phase）

——线圈在25°C时的相间电阻

•电机电感（Inductance, phase to phase）

——线圈的相间电感