直線電機與伺服電機+滾珠絲杠的區(qū)別和比較
直線電機與伺服電機+滾珠絲杠的區(qū)別和比較
直線電機與伺服電機+滾珠絲杠
在現(xiàn)今的高速加工中心機床中，我們可以使用兩種不同技術(shù)來驅(qū)動直線坐標(biāo)軸，分別是直線電機直接驅(qū)動和伺服電機+滾珠絲桿驅(qū)動。相對于伺服點擊+滾珠絲桿來說，直線電機驅(qū)動技術(shù)是更為先進(jìn)的技術(shù)。
那么，這兩者之間的區(qū)別是什么呢？
首先，先來說說現(xiàn)在用得比較多的伺服電機+滾珠絲桿驅(qū)動技術(shù)。伺服電機將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。而直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機按徑向剖開，并展成平面而成。
直線電機與伺服電機+滾珠絲杠的比較
速度比較：速度控制上直線電機因其響應(yīng)快，調(diào)速范圍更寬，可以實現(xiàn)啟動瞬間達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，高速運行時又能迅速停止。調(diào)速范圍可達(dá)到1：10000。
精度比較：電機因傳動機構(gòu)簡單減少了插補滯后的問題，定位精度、重現(xiàn)精度、絕對精度，通過位置檢測反饋控制都會較"旋轉(zhuǎn)伺服電機+滾珠絲杠"高，且容易實現(xiàn)。直線電機定位精度可達(dá)0.1µm。旋轉(zhuǎn)伺服電機+滾珠絲杠"最高2-5µm，要求CNC-伺服電機-無隙連軸器-止推軸承--冷卻系統(tǒng)-高精度滾動導(dǎo)軌-螺母座-工作臺閉環(huán)整個系統(tǒng)的傳動部分要輕量化，光柵精度要高。若想達(dá)到較高平穩(wěn)性"旋轉(zhuǎn)伺服電機+滾珠絲杠"要采取雙軸驅(qū)動，直線電機是高發(fā)熱部件，需采取強冷措施，要達(dá)到相同目的，直線電機要付出更大的代價。
穩(wěn)定性比較：穩(wěn)定性方面由于直線系統(tǒng)為非接觸系統(tǒng)，永無磨損，能保持長久的精度，后期維護(hù)成本極低。滾珠絲杠由于長期的加工運行，存在很大的磨損，精度無法長久保證，需定期對定位精度進(jìn)行重新的校準(zhǔn)，在磨損較大時需要更換新的絲杠放能保證設(shè)備的加工要求。
成本比較：直線電機配合光柵尺屬于高技術(shù)領(lǐng)域，生產(chǎn)要求極高一次性成本較高，這也是導(dǎo)致其未在國內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的主要原因。而伺服電機+滾珠絲杠一次性投入很小，但在后續(xù)維護(hù)方面，幾乎每1-2年需要花費和其成本相同的維護(hù)費用。
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