直線電機進給系統(tǒng)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)速度快、靈敏度高、隨動性好、密封性好、不怕污染、適應(yīng)性強、工作穩(wěn)定可靠、壽命長等一系列優(yōu)點，因而在機床上具有廣泛的應(yīng)用前景。但也得注意到直線電機本身還有一些問題沒有得到很好解決，在機床進給系統(tǒng)中使用直線電機時，要揚長避短、 綜合分析、充分發(fā)揮直線電機的優(yōu)越性。我們在直線電機設(shè)計、 制造、控制、裝配過程中要解決以下幾個方面的問題。
與同容量旋轉(zhuǎn)電機相比，
直線電機的效率和功率因數(shù)要低，尤其在低速時更加明顯。這個問題要從兩方面來考慮。一方面，作為一個直線電機伺服進給系統(tǒng)，由于省去了中間機械傳動環(huán)節(jié)，可大大減少機械摩擦和系統(tǒng)的彈性變形，其運動質(zhì)量、運動慣量也減少，從而使能量損耗大大減少，有可能使系統(tǒng)的總效率比采用旋轉(zhuǎn)電機的系統(tǒng)的效率還要高。 另一方面，在直線電機的設(shè)計、制造過程中，要采取各種措施來提高直線電機的性能，特別要注意降低端部效應(yīng)的影響。
直線電機本身由于結(jié)構(gòu)簡單，其散熱效果還是比較好的。但是，當直線電機用于機床時，由于其通常只能安裝在機床內(nèi)部，散熱比較困難，而且直線電機的繞組、鐵芯就處在機床導(dǎo)軌附近，將嚴重引起機床導(dǎo)軌熱變形，所以機床進給系統(tǒng)采用直線電機驅(qū)動后，有時需要采取風冷或循環(huán)水冷等冷卻措施。
直線電機除產(chǎn)生平行于運動方向的電磁推力外，還會在初 級與次級間產(chǎn)生一個垂直于進給運動方向的法向磁吸力，在進行機床結(jié)構(gòu)設(shè)計時，得考慮到這個法向磁吸力。為保證推力平穩(wěn)，直線電機的布局應(yīng)盡量做成對稱結(jié)構(gòu)。也可以將直線電機的初、次級與機床導(dǎo)軌副結(jié)合起來設(shè)計，利用初級與次級間的法向磁吸力來實現(xiàn)無機械接觸的磁懸浮導(dǎo)軌，變不利為有利。
直線電機進給系統(tǒng)雖然消除了中間傳動機構(gòu)的彈性變形、間隙、摩擦等因素對系統(tǒng)精度的影響，但直線電機傳動控制只能采用全閉環(huán)控制，這就使得各種干擾不經(jīng)過任何中間環(huán)節(jié)的衰減而直接傳到直線電機上，加大了伺服控制的難度。用軟件和微電子器件取代機械部件有可能獲得更高的性能和經(jīng)濟效益。為了較好地解決直線電機的控制問題，近年來的研究成果可以分為兩個方面：一是采用矢量控制技術(shù)、變頻調(diào)速器、PID控制器等已有成熟的控制技術(shù)；二是研究適用于直線電機的控制理論和控制技術(shù)。隨著自動控制技術(shù)與微計算機技術(shù)的發(fā)展，直線電機的控制方法會越來越多。然而，要在高速、 精密機床進給系統(tǒng)中廣泛采用直線電機，在控制方面還有許多工作要做。
由于
直線電機的磁場是敞開式的，特別是同步式直線電機要在機床床身上安裝一排排強磁的磁鐵，而工件、床身和工具等均為磁性材料，很容易被直線電機的磁場吸住，使裝配工作很難進行。 特別是磁性切屑和空氣中的磁性塵埃一旦被吸入直線電機的初級與次級之間不大的氣隙中，就會造成堵塞，電機就無法工作。因此，在機床進給系統(tǒng)中，不管采用的是同步式還是感應(yīng)式直線電機，都應(yīng)采取有效的隔磁防護措施。
平板直線電機使用時會產(chǎn)生磁場問題
當
直線電機應(yīng)用于垂直進給機構(gòu)時，得解決好直線電機斷電時的自鎖問題和通電工作時重力加速度對其影響問題。這個問題比較復(fù)雜，不是簡單地加平衡配重塊就能解決的，得在電機和伺服驅(qū)動控制模塊上采取相應(yīng)的措施。
直線電機特別是直線感應(yīng)電機的起動推力受電源電壓的影響較大，因此，得采取有關(guān)措施來保證電源的穩(wěn)定或者改變電機的有關(guān)特性來減少或消除這種影響。
直線電機具有旋轉(zhuǎn)電機所不具備的許多優(yōu)越性能，不僅可以用于使用旋轉(zhuǎn)電機的地方，還可以用于旋轉(zhuǎn)電機無能為力的地方。隨著直線電機理論與技術(shù)的進一步發(fā)展，直線電機在機床上的應(yīng)用會越來越廣泛。
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直線電機