永磁伺服直线电机项目说明.ppt

永磁伺服直线电机项目分析 制作人：臧志永 沈阳阿森德自动化设备有限公司 目录 总论 应用永磁伺服直线电机的典型设备及其厂商 永磁伺服直线电机与普通旋转伺服电机比较 永磁伺服直线电机原理 永磁伺服直线电机特性及应用场合 永磁伺服直线电机应用前景 永磁伺服直线电机国内市场 总论 由于人们对微型与超薄型电子产品需求日异旺盛，电子新产品的生产要求愈来愈加严格，具有高速、高精度、高稳定性等优势特性的直线电机，已被诸多跨国企业所重视，越来越多的跨国企业研究与开发直线电机，并将永磁伺服直线电机技术应用到自我生产和装备中。永磁伺服直线电机及技术是当今全球机电以及电子生产设备中必威体育精装版技术之一。我国永磁伺服直线电机技术应用还不够广泛，大力发展永磁伺服直线电机应用技术，能够迅速拉近我们企业与世界发达国家同行企业之间的技术差距。永磁伺服直线电机的高速、高精度等特点，决定着它在电子装备业的硬性需求。我们的企业应利用永磁伺服直线电机技术，加工各种微米级、纳米级的高精度新产品，并把永磁伺服直线电机运用到生产中，以大力提高我们电子装备业的生产能力和生产水平。 应用永磁伺服直线电机的典型设备及其厂商 直线电机也称为线性马达，是一种将传统驱动方式改变为直接驱动的驱动部件。随着对精度、速度、系统稳定性越来越严格的要求，在高端设备上装备直线电机已经成为必然趋势。永磁伺服直线电机在全球著名的设备生产商的应用已经非常普遍，典型的设备及其厂商有： 光刻机：Nikon,Canon,Asml 高速度高精度加工中心：DMG,SODLCK,MAG_ex-cell-o,Ingersoll,Mazak,Fanuc 电子加工设备：Siements,ASM 液晶加工设备：SAMSUNG,LG,Sharp 激光切割机：TRUMPF 而国内只有3、4家企业能够系统地完成工艺要求，技术主要来源高校：哈尔滨泰富公司、深圳大族激光、郑州微纳科技 永磁伺服直线电机与普通旋转伺服电机比较 由于人们对电子产品微型化的要求，迫使电子装备领域越来越多地使用永磁伺服直线电机，以提高设备的精度、速度和稳定性。 永磁伺服直线电机之所以受到青眯，是因为永磁伺服直线电机与传统运动驱动部件相比，永磁伺服直线电机具备极大的优势。 我们用滚珠丝杠系统来进行对比描述：传统机械的运动平台是由旋转电机（伺服电机、步进电机等）驱动，带动丝杠、皮带等传动部件驱动的，在驱动部件（旋转电机）与被传动部件（工作台及工件）之间存在中间环节（丝杠、皮带、齿轮等）。 由于滚珠丝杠系统的组成元件多（伺服电机、传动齿轮、丝杠、滚珠、丝杠、支架等），传动链长，滚珠丝杠又是一种细而长的非刚性传动元件，当运动速度要求高时，由于滚珠丝杠传动惯量大、扭矩刚性低、传动误差大、摩擦磨损严重、弹性变形引起爬行、反向死区、引起非线性误差等一系列缺陷，从而影响运动平台的动态性能。 下表对二者进行一个简单比较： 永磁伺服直线电机原理 永磁伺服直线电机，原理上可视为装传统伺服电机沿径向剖开，并将电机的圆周展开成直线。也可以将其看做一个半径无穷大的旋转伺服电机的其中一段。当直线电机动子通过电流后，在动子和定子之间的气隙中产生行波磁场，在行波磁场与定子永磁体的作用下产生驱动力，从而实线直线运动。动子（线圈）与定子（永磁体）的运动是相对的，根据不同的应用场合，也可将线圈固定，永磁体运动。如图所示： 永磁伺服直线电机通常分为二种类型，即有铁芯电机和无铁芯电机，具有不同的特性，可供客户根据不同要求选择应用。 一、有铁芯电机的线圈缠绕在铁芯上，可以产生更大的推力。有铁芯电机的特性说明如下： 1、推力密度高，在同等尺寸下提供更高的推力，可提供最大数万牛顿推力。 2、磁性吸引力，动子定子间会产生较大的磁性吸引力 3、齿槽效应，会影响到平滑运行 二、无铁芯电机的线圈内部不存在铁芯，线圈在磁路中运行。此类电机的特性说明如下： 1、无齿槽效应，容易实现更安定的运动，实现更高精度 2、体积小重量轻，易实现高加速度运行 有铁芯永磁伺服直线电机示意图 无铁芯永磁伺服直线电机示意图 永磁伺服直线电机的特性及应用场合 一、由于直线电机具备直接驱动的特性，采用直线电机的运动机构具有以下特点： 机械结构简单 省却了中间传动环节，降低了结构的复杂度 高精度高速度 消除了因中间环节带来的不利影响，可以实现更高精度（可达到纳米级）和更高速度，机构的定位更加快速各精准。 精度持久保持并能减少维护 直线电机的动子和定子之间通过电磁效应传递力，不存在机械磨损，通过合理的设计配置导轨和基座，精度可在使用寿命内持久保持，除运动导轨需要进行定期润滑维护外，其它部件几乎不需要维护。 更加环保 平台可以适用洁净环境，运动时安静。