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　　隨著(zhù)直接驅動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，直線(xiàn)電機與傳統的“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的驅動(dòng)方式的對比引起業(yè)界的關(guān)注。

1845年英國人就已經(jīng)發(fā)明了直線(xiàn)電動(dòng)機，但當時(shí)的直線(xiàn)電動(dòng)機氣隙過(guò)大導致效率很低，無(wú)法應用。19世紀70年代科爾摩根也推出過(guò)，但因成本高效率低限制了它的發(fā)展。直到20世紀70年代以后，直線(xiàn)電機才逐步發(fā)展并應用于一些特殊領(lǐng)域，20世紀90年代直線(xiàn)電機開(kāi)始應用于機械制造業(yè)，現在世界一些技術(shù)先進(jìn)的加工中心廠(chǎng)家開(kāi)始在其高速機床上應用，國外知名企業(yè)例如DMG、Ex-cell-O、Ingersoll、CINCIATI、GROB、MATEC、MAZAK、FANUC、SODICK都陸續推出使用直線(xiàn)電機的高速高精加工中心。

HIWIN做為世界線(xiàn)性產(chǎn)品的領(lǐng)導者，在滾珠絲杠和線(xiàn)性滑軌方面取得成功后，于近幾年自行研發(fā)和生產(chǎn)了直線(xiàn)電機，并且在高速高精領(lǐng)域取得不錯的業(yè)績(jì)。

下面主要參考HIWIN公司的先進(jìn)的高速靜音式絲杠SUPERS系列（DN值達22萬(wàn)）和HIWIN的直線(xiàn)電機在幾個(gè)主要特性上做一些比較，為相關(guān)業(yè)者提供一個(gè)參考。

速度比較：

速度方面直線(xiàn)電機具有相當大的優(yōu)勢，直線(xiàn)電機速度達到300m/min，加速度達到10g；滾珠絲杠速度為120m/min，加速度為1.5g。從速度上和加速度的對比上，直線(xiàn)電機具有相當大的優(yōu)勢，而且直線(xiàn)電機在成功解決發(fā)熱問(wèn)題后速度還會(huì )進(jìn)一步提高，而“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”在速度上卻受到限制很難再提高較多。

從動(dòng)態(tài)響應上因為運動(dòng)慣量和間隙以及機構復雜性等問(wèn)題直線(xiàn)電機也占有絕對的優(yōu)勢。

速度控制上直線(xiàn)電機因其響應快，調速范圍更寬，可以實(shí)現啟動(dòng)瞬間達到最高轉速，高速運行時(shí)又能迅速停止。調速范圍可達到1：10000。

精度比較：

精度方面直線(xiàn)電機因傳動(dòng)機構簡(jiǎn)單減少了插補滯后的問(wèn)題，定位精度、重現精度、絕對精度，通過(guò)位置檢測反饋控制都會(huì )較“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”高，且容易實(shí)現。

直線(xiàn)電機定位精度可達0.1μm。“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”最高達到2~5μm，且要求CNC-伺服電機-無(wú)隙連軸器-止推軸承-冷卻系統-高精度滾動(dòng)導軌-螺母座-工作臺閉環(huán)整個(gè)系統的傳動(dòng)部分要輕量化，光柵精度要高。

若想達到較高平穩性，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”要采取雙軸驅動(dòng)，直線(xiàn)電機是高發(fā)熱部件，需采取強冷措施，要達到相同目的，直線(xiàn)電機則要付出更大的代價(jià)。

價(jià)格比較：

價(jià)格方面直線(xiàn)電機的價(jià)格要高出很多，這也是限制直線(xiàn)電機被更廣泛應用的原因。

能耗比較：

直線(xiàn)電機在提供同樣轉矩時(shí)的能耗是“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”一倍以上，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”屬于節能、增力型傳動(dòng)部件，直線(xiàn)電機可靠性受控制系統穩定性影響，對周邊的影響很大必須采取有效隔磁與防護措施，隔斷強磁場(chǎng)對滾動(dòng)導軌的影響和對鐵屑磁塵的吸附。

通過(guò)以下這個(gè)例子更容易使大家了解直線(xiàn)電機和“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的一些特點(diǎn)：

日本某公司超高速龍門(mén)式加工中心。X、Y軸采用直線(xiàn)電動(dòng)機驅動(dòng)V=120m/min。該公司為何不應用“旋轉伺服電機+滾珠絲杠(HIWINSUPERS系列）”？因為SUPERS雖然DN值已經(jīng)歷了從傳統絲杠7萬(wàn)到15萬(wàn)再到22萬(wàn)的提速進(jìn)程，但由于存在純機械傳動(dòng)的軟肋，其線(xiàn)速度、加速度、行程范圍的增加總是有限的。若選用Φ40×20mm的產(chǎn)品，則vmax=110m/min，因nmax=5500r/min轉速很高，行程范圍受臨界轉速Nc的制約顯然不可能太長(cháng)。若采用大導程Φ40×40mm產(chǎn)品，則Vmax=220m/min，這顯然又不能滿(mǎn)足定位精度高的場(chǎng)合。能達到DN值22萬(wàn)從一個(gè)側面反映了HIWIN的設計、制造水準。如果我們選擇Φ40×20(雙頭)mm產(chǎn)品，在n≈4000~5000r/min，V=80～100m/min狀態(tài)下使用，其安全性、可靠性、工作壽命均可高于預期值。事實(shí)上到目前為止，在高速高精CNC金切機床中(CNC成形機床除外)速度V≥120m/min仍采用SUPERS系列驅動(dòng)的成功范例未見(jiàn)到。實(shí)際上“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的最佳應用場(chǎng)合是：要求V=40~100m/min，加速度0.8~1.5(2.0)g，精度P3級以上的中檔高速數控裝備和部分高檔數控裝備。

應用比較：

事實(shí)上，直線(xiàn)電機和“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”兩種驅動(dòng)方式盡管各有優(yōu)勢，但也有自身的軟肋。兩者在數控機床上都有各自最佳的適用范圍。

直線(xiàn)電機驅動(dòng)在以下數控裝備領(lǐng)域具有得天獨厚的優(yōu)勢：高速、超高速、高加速度和生產(chǎn)批量大、要求定位的運動(dòng)多、速度大小和方向頻繁變化的場(chǎng)合。例如汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和IT產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)，精密、復雜模具的制造。

大型、超長(cháng)行程高速加工中心，航空航天制造業(yè)中輕合金、薄壁、金屬去除率大的整體構件“鏤空”加工。例如美國CINCIATI公司的“HyperMach”加工中心(46m)；日本MAZAK公司的“HYPERSONIC1400L超高速加工中心。

要求高動(dòng)態(tài)特性、低速和高速時(shí)的隨動(dòng)性、高靈敏的動(dòng)態(tài)精密定位。例如，以Sodick為代表的新一代高性能CNC電加工機床、CNC超精密機床、新一代CPC曲軸磨床、凸輪磨床、CNC非圓車(chē)床等。

輕載、快速特種CNC裝備。例如德國DMG的“DML80FineCutting”激光雕刻、打孔機，比利時(shí)LVD公司的“AXEL3015S”激光切割機，MAZAK的“HyperCear510”高速激光加工機等。

德國DMG公司以批量生產(chǎn)各類(lèi)高性能數控裝備著(zhù)稱(chēng)，在其伺服進(jìn)給系統中采用直線(xiàn)電機較早，而且采用率也是很高的(均在機床型號后標注“Linear”)，該公司對兩種驅動(dòng)方式的配置有三種類(lèi)型：

各坐標軸全部配置直線(xiàn)電機驅動(dòng)的“快速型”數控裝備。例如：DMC85VLinear、DMC75VLinear、DMC105VLinear、DMC60HLinear、DMC80HLinear以及DML80-FineCutting激光加工機等。

混合驅動(dòng)型。例如：DMF500Linear動(dòng)柱式大型立式加工中心，在X軸(行程5m)配直線(xiàn)電機，V=100m/min；而在Y、Z軸則采用“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”，V=60m/min。

各坐標軸全部配置“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的“強力型”加工中心。例如：DMC63H高速臥式加工中心，V=80m/min，加速度1g，定位精度0.008mm。此外還有DMC80H和DMC100H、DMC125H(duoBLOCK)以及DMC60T等。

兩種驅動(dòng)方式在德國DMG公司被同時(shí)運用也說(shuō)明他們具有各自的優(yōu)勢。直線(xiàn)電機的提升空間很大，未來(lái)直線(xiàn)電機的技術(shù)更加成熟了、產(chǎn)量上去了、成本下降了，應用也會(huì )更加廣泛，但從節能降耗、綠色制造的角度思考，以及兩種結構自身特點(diǎn)考慮“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”驅動(dòng)仍有其廣闊的市場(chǎng)空間。直線(xiàn)電機將成為高速(超高速)、高檔數控裝備中的主流驅動(dòng)方式的同時(shí)，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”依然會(huì )繼續保持其在中檔高速數控裝備中的主流地位。

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西瑪電機維修在生活中尤為重要。
　　西瑪電機本身如果過(guò)載，欠壓過(guò)壓，都會(huì )引起電機繞組故障。這不僅會(huì )對影響電機的使用效率，也會(huì )對我們的人身安全造成一定的威脅。電機維修在這個(gè)時(shí)候就顯得尤為重要。

如何確定一個(gè)電動(dòng)機是否防爆？
　　我國當前廣泛應用的低壓隔爆型電機產(chǎn)品的基本系列是YB系列隔爆型三相異步電機，它是Y系列(IP44)三相異步電機的派生產(chǎn)品。

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步進(jìn)電機實(shí)際應用注意事項
　　如果要求精確度比較高的情況下，應該使用機械減速的方法來(lái)提高西瑪電機的速度，或者是采用高細分數的驅動(dòng)器來(lái)解決。

什么是直線(xiàn)電機
　　直線(xiàn)電機的速度快、加速度大、精度高、響應快等特點(diǎn)使之應用于高檔數控加工中心、精密測試儀器、電子生產(chǎn)設備等方面。除此以外，在物流、抽油機、高速列車(chē)等方面也有著(zhù)廣闊的應用前景。

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