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发热问题

任何马达皆有发热问题伴随，在设计阶段就要考虑这个问题，发热主要来自加减速度，如果加减速度所需的电流都维持在马达及驱动器的连续电流之下，则不会有严重的发热问题。

如果在加减速的过程中，有短暂的大电流的需求，则要在作运动规划的阶段就考虑等效推力，视实际需求，加入暂停运动的时间。

另外如果马达持续推挤工作物的电流大于上述的连续电流，也要注意过热问题。

一般而言，直线电机的构造有利于散热，而LM系列电机的线圈比较没有足够的散热空间，所以在设计运动系统时，要考虑马达结构的散热特性。

16.直线电机在控制上与旋转型的AC伺服马达有什么不同？

基本上控制的方式大同小异，例如采用脉波控制的话，运动控制卡依然是发送脉波到驱动器去，此外如果是速度模式或电流模式(或称转矩或力量模式)也一样由运 动控制器送出电压到驱动器。不同的是，控制线性马达时，不须再有繁复的转换计算，减速比等计算，只要直接以运动方向的距离来思考，计算即可，设定也是直接 用运动方向的加速度及速度即可。

17.速度稳定性如何？

通常会要求速度稳定性的应用会以速度波动范围来衡量好坏，这个性能主要依存于电机本身的特性，例如顿力，还有滑轨以及缆线还有跑线槽的特性。MLFB系列的马达特别适合于这样的需求。一般速度波动为5‰。

18.速度快多快？ 慢多慢？

高速运动除了受行程的影响之外，负载、电机推力所造成的加减速都是关键。实际上以测试过的经验来讲，选择好点的导轨与拖链快跑到6m/s没有问题。但如果速度再提高必须考虑滑轨，跑线槽等外围的搭配。

低速运动基本上并没有特殊限制，只要运动控制器可以支持，基本上每秒要跑数个微米都应该没有问题。

重复定位精度呢？

一般大约可以做到正负1-2个分辨率以内。

22.定位精度一般多少？

一般而言精度是依行程不同而不同，随着行程加大而变大，基本上可以按照下述公式计算：(30/1000) x 长度(mm) + 5 （分辨率：微米）

虽然精度会随着长度变长而变大，但是如果可以利用温控让精度延着行程的变化不发生很大的变动，一般而言可以利用补偿的方式来进一步提升精度，我们也可以提供这方面的方法供客户自行参考以加强精度性能。

23.垂直度可达多少呢？

正负10 角秒

24.直线度大约多少呢？

以铝材质基座为例，每300mm正负0.01mm。

25.哪种形式较适合我的应用呢？

大推力，点对点运动，基本上推荐MLFP系列。

零件重量轻，需要特别平滑的扫描运动，电子业、半导体业，可以使用MLFB系列，体积小、加减速高。当然点对点运动也是没有问题的。

我们提供上述不同型式的标准化的定位平台，如果您对于单独的直线电机组件、动子、定子已经有应用经验，我们也可以单独组件，我们也会提供组装的注意事项，光学尺磁栅尺搭配的方式及机构的设计建议供您参考。

26.为何要使用直线电机，与滚珠螺杆比起来有何差异？

直线电机采用直接驱动的方式，可以减少定位系统的零件数目，降低机构复杂度，提高可靠度。

直线电机的速度比滚珠螺杆快，而且当行程越长的时候，直线电机越有利，因为直线电机的定子采用模块式设计，可以连接模块，所以基本上行程不受限制。滚珠螺杆行程长则会有下垂的问题。

直线电机因为直接驱动所以没有背隙的问题。

1993年，德国ZxCell-O公司推出了世界上个由直线电机驱动的工作台HSC-240型高速加工中心，机床主轴速度达到24000r/min，进给速度为60n/min，加速度达到1g，当进给速度为20m/min时，其轮廓精度可达0.004mm。美国的Ingersoll公司紧接着推出了HVM-800型高速加工中心，主轴转速为20000r/min，进给速度为75.20m/min。

1996年开始，日本相继研制成功采用直线电机的卧式加工中心、高速机床、小型加工中心、超精密镜面加工机床、高速成形机床等[1]。

我国浙江大学研制了一种由直线电机驱动的冲压机，浙江大学生产工程研究所设计了用圆筒型直线电机驱动的并联机构坐标测量机[2]。2001年南京四开公司推出了自行开发的采用直线电机直接驱动的数控直线电机车床，2003年第8届中国国际机床展览会上，展出北京电院高技术股份公司推出的VS1250直线电机取得的加工中心，该机床主轴转速达15000r/min。

直线电机的工作原理

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

滚珠丝杠是工具机和精密机械上常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和的特点。滚珠丝杠发展至今，已经广泛应用到各产业机械的定位精度控制上如精密机床、产业机械、电子机械、输送机械等。

直线电机又称为线性马达，是各个领域之中的制造企业常用的一种机械设备.将其安装在生产设备上就能够为企业的生产线提供高速的自动线性运动，从而可以有效提高企业的产能。

直线电机的特点在于直接产生直线运动，而滚动丝杠，旋转电动机间接产生直线运动。

我们就两者的主要特性做一些比较：

1、速度

在速度方面直线电机具有相当大的优势。直线电机的速度为420m/min；加速度为10g。滚珠丝杠的速度为120 m/min；加速度为1.5g。从速度和加速度的对比上直线电机具有相当大的优势，而且直线电机在成功解决发热问题后速度还会进一步提高，而“旋转伺服电机+滚珠丝杠”在速度上却受到了较多限制很难再有所提高。从动态响应来讲直线电机因运动惯量和间隙以及机构复杂性等问题而占有优势。

在速度控制方面，直线电机响应更快，调速范围更宽，达1:10000，可以在启动瞬间达到高转速，而且在高速运行时能迅速停止。

2、精度

精度方面直线电机因传动机构简单减少了插补滞后的问题，定位精度、重现精度通过位置检测反馈控制都会较“旋转伺服电机+滚珠丝杠”高，且容易实现。

直线电机定位精度可达0.1μm。“旋转伺服电机+滚珠丝杠”的精度为2~5μm，

3、能耗

“旋转伺服电机+滚珠丝杠”属于节能增力型传动部件。在提供相同转矩时，直线电机消耗的能源约比“旋转伺服电机+滚珠丝杠”多一倍以上。而且直线电机的可靠性受控制系统稳定性的影响，且对周边环境有较大影响，因此必须采取有效的隔磁和防护措施以隔断磁场对滚动导轨的影响和对铣屑磁尘的吸附。