一文徹底了解派克Parker無(wú)鐵芯/有鐵芯直線電機(jī)及其應(yīng)用

一、什么是直線電機(jī)？

直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開(kāi)，并展成平面而成。

二、直線電機(jī)的特點(diǎn)

直線電機(jī)類似于一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)解剖攤開(kāi)來(lái)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，相同的電磁效應(yīng)產(chǎn)生的是轉(zhuǎn)矩，而在直線電機(jī)中，產(chǎn)生的是直接推動(dòng)力。

在許多應(yīng)用中，相比較傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言，直線電機(jī)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。比如，直線電機(jī)不需要通過(guò)像齒輪，滾珠絲杠，或皮帶傳動(dòng)這樣的中介機(jī)械構(gòu)件將電機(jī)連接到負(fù)載上。負(fù)載直接連接到直線電機(jī)上。

因此，就沒(méi)有來(lái)自運(yùn)動(dòng)部件的間隙和彈性。因此，伺服控制的動(dòng)力表現(xiàn)得以提高，更高水平的精度也得以實(shí)現(xiàn)。

直線電機(jī)由于沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)組件， 因此導(dǎo)致了一個(gè)低慣性及低噪音的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。另外， 機(jī)

械磨損只在導(dǎo)向系統(tǒng)中出現(xiàn)。因此， 直線電機(jī)具有比傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更好的可靠性及更低的摩擦損耗。

• 高速
• 高加速度
• 快速響應(yīng)： 一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的100倍
• 剛度：彈性剛度比機(jī)械系統(tǒng)要好
• 零間隙：直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)
• 免維護(hù)操作：由于減少了零部件數(shù)量，機(jī)械比較簡(jiǎn)單
• 長(zhǎng)的行程而不損失性能
• 適用于真空及極端環(huán)境

三、派克直線電機(jī)

1、I-Force無(wú)鐵芯直線電機(jī)

派克的I-Foece無(wú)鐵芯直線電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，能夠提供高動(dòng)力及快速加速。連續(xù)推力范圍從24.5 N (5.5lbf)到 878.6N (197.5 lbf)，峰值推力范圍從108.5 N (24.5 lbf)到 3928N (883 lbf)，I-Force系列產(chǎn)品提供了一個(gè)性能尺寸比的超級(jí)組合。

I-Force采用了專利化的工字型結(jié)構(gòu)和疊放的繞組，從而使小尺寸電機(jī)能夠提供更高的功率密度，改進(jìn)了散熱性能，增加了結(jié)構(gòu)的的堅(jiān)固性。

除此之外，無(wú)鐵芯直線電機(jī)設(shè)計(jì)同磁鐵間沒(méi)有吸引力，因而安裝較為容易，在運(yùn)動(dòng)中也不會(huì)出現(xiàn)齒槽效應(yīng)。

I-Force電機(jī)超高柔性的標(biāo)準(zhǔn)電纜，另外，派克提供模塊化的磁軌，使行程長(zhǎng)度不受限制。難以置信的平滑運(yùn)動(dòng)，高精度及高功率密度特性使I-Force直線電機(jī)成為您的高配置要求的理想解決方案。

特征

• 線圈同磁鐵間沒(méi)有吸引力 -更簡(jiǎn)單/更安全的裝配及處理，更平滑的行程（沒(méi)有齒槽效應(yīng)）
• 疊放的繞組（線圈）-增強(qiáng)的功率密度；改進(jìn)的散熱性能；較低的溫度上升；更小，更便宜的電機(jī)

• 線圈連同熱傳導(dǎo)環(huán)氧基樹(shù)脂一起使用 -專利化的無(wú)鐵芯電機(jī)設(shè)計(jì)(RE34674)提供更好的散熱性能真空封裝處理；允許電機(jī)在高度真空的環(huán)境下使用；額定10-6 torr，目前在 10-7 torr中使用
• 模塊化的磁軌 -精密組裝的3片結(jié)構(gòu)；無(wú)限制的行程長(zhǎng)度；兩種模塊化的磁軌長(zhǎng)度，允許無(wú)限制的行程長(zhǎng)度
• 嵌入式的過(guò)溫恒溫調(diào)節(jié)器或可選的熱敏電阻器 -保護(hù)線圈，以防止溫度過(guò)高；預(yù)裝對(duì)齊的嵌入式數(shù)字霍爾效應(yīng)設(shè)備；內(nèi)置熱熔斷器開(kāi)關(guān)保護(hù)線圈
• 超高柔性電纜 -更長(zhǎng)的電纜使用壽命，有利于成千上萬(wàn)次循環(huán)

無(wú)鐵芯電機(jī)的優(yōu)勢(shì)

• 沒(méi)有吸引力 -平衡的雙重磁軌，安全且易于處理，安裝時(shí)不需要處理吸引力
• 沒(méi)有齒槽效應(yīng) -無(wú)鐵芯動(dòng)子，沒(méi)有齒槽效應(yīng)，運(yùn)行極度平滑
• 低重量動(dòng)子 -沒(méi)有鐵芯意味著更高的加速度及減速度，更高的機(jī)械帶寬
• 固定氣隙 -易于對(duì)齊及安裝

與鐵芯電機(jī)相比的劣勢(shì)

• 散熱方面 -更高的熱敏電阻，專利化的派克工字型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幫助緩解這一問(wèn)題
• 同有鐵芯設(shè)計(jì)相比，更低的RMS功率
• 要使用兩倍量的磁鐵，增加了單位成本

2、RIPPED有鐵芯直線電機(jī)

RIPPED有鐵芯直線電機(jī)采用了專利化的防齒槽效應(yīng)技術(shù)， 能產(chǎn)生較大的作用力，滿足很多工業(yè)應(yīng)用需求，同時(shí)它又不像傳統(tǒng)鐵芯直線電機(jī)那樣粗糙。力的范圍從13 lbf (57.8 N)的連續(xù)力到高達(dá)1671bf (7433 N)的峰值力，RIPPED系列廣泛適合于有高標(biāo)準(zhǔn)需求的應(yīng)用系統(tǒng)。

派克提供模塊化的磁軌道以滿足無(wú)限制的行程長(zhǎng)度。RIPPED電機(jī)連接器模塊允許簡(jiǎn)單快速的安裝，同時(shí)減低了整體維護(hù)成本。另外還有超高柔性的標(biāo)準(zhǔn)連線。

幾乎無(wú)齒槽效應(yīng)的運(yùn)行連同強(qiáng)大的鐵芯技術(shù)，使RIPPED系列電機(jī)成為在提供高動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)極平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)方面的超值選擇，同時(shí)又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

特征

• 高動(dòng)力應(yīng)用的理想選擇
• 專利化的極平穩(wěn)的防齒槽效應(yīng)技術(shù)
• 連接器模塊允許簡(jiǎn)單快速安裝
• 內(nèi)置熱熔斷開(kāi)關(guān)以保護(hù)線圈
• 數(shù)字霍爾，回零及+/-極限傳感器并入連接器模塊
• 模塊化的磁軌道，預(yù)裝的磁鐵分離器
• 嵌入式的電纜鎖緊解除（溢放口，拉緊放松）
• 兩種模塊化的磁軌道長(zhǎng)度允許無(wú)限制的行程長(zhǎng)度

有鐵芯電機(jī)優(yōu)勢(shì)

• 每一尺寸更高的動(dòng)力 -使用疊片結(jié)構(gòu)來(lái)集中磁通量
• 更低的成本 -開(kāi)放界面設(shè)計(jì)只使用單排磁鐵
• 疊片結(jié)構(gòu)及大的表面面積確保良好的散熱

有鐵芯電機(jī)同I-Force無(wú)鐵芯直線電機(jī)相比的劣勢(shì)

• 正常吸引力 - 5到13倍于所產(chǎn)生的推力
• 齒槽效應(yīng) -限制運(yùn)動(dòng)的平滑性，產(chǎn)生速度波動(dòng)。派克專利(7317266)的防齒槽技術(shù)能有效抵消齒槽效應(yīng)

四、派克直線電機(jī)應(yīng)用

• 半導(dǎo)體及電子產(chǎn)品
• 平板顯示器，太陽(yáng) 能電池板
• 醫(yī)藥及生命科學(xué)
• 機(jī)床
• 光學(xué)影像及光電子
• 大型印刷，掃描及數(shù)字設(shè)備

五、派克直線電機(jī)應(yīng)用案例

真空CVD鍍膜設(shè)備中物料傳送

AMOLED在真空安裝時(shí)的傳送

自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)-大尺寸面板的AOI設(shè)備上使用的高精度平臺(tái)

高精度定位平臺(tái)

六、關(guān)于璟豐機(jī)電

蘇州璟豐機(jī)電是自動(dòng)化領(lǐng)域高速高精度系統(tǒng)集成商，為客戶提供自動(dòng)化產(chǎn)品，系統(tǒng)集成，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)，提供成套解決方案。美國(guó)派克parker，日本哈默納科Harmonic品牌授權(quán)代理經(jīng)銷商。提供美國(guó)派克伺服電機(jī)、防爆電機(jī)、直線電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、減速機(jī)，日本哈默納科減速機(jī)、執(zhí)行元件，臺(tái)灣apex減速機(jī)系列產(chǎn)品的銷售及技術(shù)支持。