一文彻底了解派克Parker无铁芯/有铁芯直线电机及其应用

一、什么是直线电机？

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。

二、直线电机的特点

直线电机类似于一台旋转电机解剖摊开来进行运转。在一台旋转电机中，相同的电磁效应产生的是转矩，而在直线电机中，产生的是直接推动力。

在许多应用中，相比较传统的旋转驱动系统而言，直线电机具有明显的优势。比如，直线电机不需要通过像齿轮，滚珠丝杠，或皮带传动这样的中介机械构件将电机连接到负载上。负载直接连接到直线电机上。

因此，就没有来自运动部件的间隙和弹性。因此，伺服控制的动力表现得以提高，更高水平的精度也得以实现。

直线电机由于没有机械传动组件， 因此导致了一个低惯性及低噪音的驱动系统。另外， 机

械磨损只在导向系统中出现。因此， 直线电机具有比传统旋转驱动系统更好的可靠性及更低的摩擦损耗。

• 高速
• 高加速度
• 快速响应： 一个机械系统的100倍
• 刚度：弹性刚度比机械系统要好
• 零间隙：直接驱动技术
• 免维护操作：由于减少了零部件数量，机械比较简单
• 长的行程而不损失性能
• 适用于真空及极端环境

三、派克直线电机

1、I-Force无铁芯直线电机

派克的I-Foece无铁芯直线电机结构紧凑，能够提供高动力及快速加速。连续推力范围从24.5 N (5.5lbf) 到 878.6N (197.5 lbf)，峰值推力范围从108.5 N (24.5 lbf)到 3928N (883 lbf)，I-Force系列产品提供了一个性能尺寸比的超级组合。

I-Force采用了专利化的工字型结构和叠放的绕组，从而使小尺寸电机能够提供更高的功率密度，改进了散热性能，增加了结构的的坚固性。

除此之外，无铁芯直线电机设计同磁铁间没有吸引力，因而安装较为容易，在运动中也不会出现齿槽效应。

I-Force电机超高柔性的标准电缆，另外，派克提供模块化的磁轨，使行程长度不受限制。难以置信的平滑运动，高精度及高功率密度特性使I-Force直线电机成为您的高配置要求的理想解决方案。

特征

• 线圈同磁铁间没有吸引力 - 更简单/更安全的装配及处理，更平滑的行程（没有齿槽效应）
• 叠放的绕组（线圈）- 增强的功率密度；改进的散热性能；较低的温度上升；更小，更便宜的电机

• 线圈连同热传导环氧基树脂一起使用 - 专利化的无铁芯电机设计(RE34674)提供更好的散热性能真空封装处理；允许电机在高度真空的环境下使用；额定10-6 torr，目前在 10-7 torr中使用
• 模块化的磁轨 - 精密组装的3片结构；无限制的行程长度；两种模块化的磁轨长度，允许无限制的行程长度
• 嵌入式的过温恒温调节器或可选的热敏电阻器 - 保护线圈，以防止温度过高；预装对齐的嵌入式数字霍尔效应设备；内置热熔断器开关保护线圈
• 超高柔性电缆 - 更长的电缆使用寿命，有利于成千上万次循环

无铁芯电机的优势

• 没有吸引力 - 平衡的双重磁轨，安全且易于处理，安装时不需要处理吸引力
• 没有齿槽效应 - 无铁芯动子，没有齿槽效应，运行极度平滑
• 低重量动子 - 没有铁芯意味着更高的加速度及减速度，更高的机械带宽
• 固定气隙 - 易于对齐及安装

与铁芯电机相比的劣势

• 散热方面 - 更高的热敏电阻，专利化的派克工字型结构设计帮助缓解这一问题
• 同有铁芯设计相比，更低的RMS功率
• 要使用两倍量的磁铁，增加了单位成本

2、RIPPED有铁芯直线电机

RIPPED有铁芯直线电机采用了专利化的防齿槽效应技术， 能产生较大的作用力，满足很多工业应用需求，同时它又不像传统铁芯直线电机那样粗糙。力的范围从13 lbf (57.8 N)的连续力到高达1671bf (7433 N)的峰值力，RIPPED系列广泛适合于有高标准需求的应用系统。

派克提供模块化的磁轨道以满足无限制的行程长度。RIPPED电机连接器模块允许简单快速的安装，同时减低了整体维护成本。另外还有超高柔性的标准连线。

几乎无齿槽效应的运行连同强大的铁芯技术，使RIPPED系列电机成为在提供高动力，实现极平稳运动方面的超值选择，同时又经济实惠。

特征

• 高动力应用的理想选择
• 专利化的极平稳的防齿槽效应技术
• 连接器模块允许简单快速安装
• 内置热熔断开关以保护线圈
• 数字霍尔，回零及+/-极限传感器并入连接器模块
• 模块化的磁轨道，预装的磁铁分离器
• 嵌入式的电缆锁紧解除（溢放口，拉紧放松）
• 两种模块化的磁轨道长度允许无限制的行程长度

有铁芯电机优势

• 每一尺寸更高的动力 - 使用叠片结构来集中磁通量
• 更低的成本 - 开放界面设计只使用单排磁铁
• 叠片结构及大的表面面积确保良好的散热

有铁芯电机同I-Force无铁芯直线电机相比的劣势

• 正常吸引力 - 5到13倍于所产生的推力
• 齿槽效应 - 限制运动的平滑性，产生速度波动。派克专利(7317266)的防齿槽技术能有效抵消齿槽效应

四、派克直线电机应用

• 半导体及电子产品
• 平板显示器，太阳 能电池板
• 医药及生命科学
• 机床
• 光学影像及光电子
• 大型印刷，扫描及数字设备

五、派克直线电机应用案例

真空CVD镀膜设备中物料传送

AMOLED在真空安装时的传送

自动光学检测-大尺寸面板的AOI设备上使用的高精度平台

高精度定位平台

六、关于璟丰机电

苏州璟丰机电是自动化领域高速高精度系统集成商，为客户提供自动化产品，系统集成，控制系统的设计研发，提供成套解决方案。美国派克parker，日本哈默纳科Harmonic品牌授权代理经销商。提供美国派克伺服电机、防爆电机、直线电机、驱动器、减速机，日本哈默纳科减速机、执行元件，台湾apex减速机系列产品的销售及技术支持。