在很多OEM應(yīng)用領(lǐng)域，直線電機(jī)曾一度被認(rèn)為是昂貴且少見(jiàn)的，而現(xiàn)在，它們變成了極具價(jià)值且廣泛應(yīng)用的設(shè)備。 　　 除了在半導(dǎo)體和機(jī)床領(lǐng)域能夠提供納米級(jí)別的精度，直線電機(jī)現(xiàn)在能夠滿足從醫(yī)療設(shè)備到封裝、印刷甚至金屬加工等多個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)工程師的要求。 　　 由于需求不斷增長(zhǎng)，這類電機(jī)的成本也在緩慢下降。“在過(guò)去兩年中，價(jià)格以每年10％～15％的速度逐步下降，”Incremotion Associates的顧問(wèn)Dan Jones說(shuō)，“能夠從中國(guó)獲得相對(duì)便宜的稀土磁鐵（直線電機(jī)的關(guān)鍵組件）是使這種電機(jī)的價(jià)格變得更加易于承受的重要因素?！? 　　 直線電機(jī)產(chǎn)品及其應(yīng)用有什么新的特點(diǎn)呢？Design News就這一問(wèn)題咨詢了主要供應(yīng)商。對(duì)于是何種力量帶來(lái)了對(duì)這類電機(jī)日益增長(zhǎng)的興趣，請(qǐng)看他們的評(píng)價(jià)。 　　 Anorad: 消除了瓶頸 　　 作為直線電機(jī)的先驅(qū)者之一，Anorad公司關(guān)注電機(jī)在主流工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用的增長(zhǎng)，例如，封裝工業(yè)、食品加工工業(yè)以及成形/填充機(jī)械工業(yè)。該公司最近發(fā)布了它的經(jīng)濟(jì)型鐵核心直線電機(jī)的LC系列，它們是專門(mén)針對(duì)上述領(lǐng)域而設(shè)計(jì)的。該系列（在寬度上）具有六種尺寸結(jié)構(gòu)，而每一種尺寸結(jié)構(gòu)則可以選擇六種不同的長(zhǎng)度，這種新型電機(jī)能夠提供從44lbs到2100lbs的瞬時(shí)力。 　　 最近，Anorad公司所供應(yīng)的LC-50電機(jī)，以200和400的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度為一款曾使用氣缸的封裝機(jī)器提供兩個(gè)軸向上的運(yùn)動(dòng)。由于是改進(jìn)設(shè)計(jì)，集成工程師開(kāi)發(fā)了一種自定制的裝配件以實(shí)現(xiàn)螺栓定位。這種系統(tǒng)采用了一種現(xiàn)成的磁性線性編碼器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)霍爾電機(jī)換向的位置反饋。所有的軸向運(yùn)動(dòng)，包括若干旋轉(zhuǎn)伺服運(yùn)動(dòng)，均由Rockwell Automation 公司的ControLogix平臺(tái)控制，該平臺(tái)采用了SERCOS界面和Ultra 3000伺服驅(qū)動(dòng)。 [ALIGN=CENTER] Anorad公司的 LC系列直線電機(jī)致力于主流工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用， 如封裝設(shè)備[/ALIGN] 應(yīng)用工程師Claude Chirgnan說(shuō)，集成的設(shè)計(jì)被用戶稱為是一個(gè)“巨大的成功”，而這部分設(shè)計(jì)僅在五天內(nèi)就完成了。而且，由于直線電機(jī)能夠提供更高的加速度、速度以及更高的精度，并同時(shí)減少了由于紙張堵塞和其他問(wèn)題帶來(lái)的停工時(shí)間，設(shè)備的生產(chǎn)率得到了提高。 　　 Aerotech：精密加工的簡(jiǎn)明方案 　　 據(jù)Aerotech公司介紹，最近幾年，直線電機(jī)在定位領(lǐng)域的應(yīng)用有著顯著的增長(zhǎng)，這是由于，對(duì)比于傳統(tǒng)的滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，它能提供更快的速度，更高的精度，以及更好的重復(fù)性。 　　 該公司的BLMC系統(tǒng)提供一種無(wú)刷無(wú)鐵芯直線電機(jī)，它以一種小體積封裝提供更大的力常數(shù)。無(wú)鐵芯設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，驅(qū)動(dòng)線圈（forcer coil）并不包含鋼片（鋼片在驅(qū)動(dòng)部分（forcer）穿越磁道時(shí)會(huì)產(chǎn)生頓振現(xiàn)象）。此外，無(wú)刷的特點(diǎn)也消除了與機(jī)械換向器相伴隨的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)現(xiàn)象。這兩個(gè)特點(diǎn)使BLMC適用于需要平穩(wěn)速度和高精度定位控制的應(yīng)用場(chǎng)合，Aerotech的工程師們說(shuō)。 　　 體現(xiàn)BLMC電機(jī)優(yōu)點(diǎn)的一項(xiàng)應(yīng)用是平板顯示器的制造過(guò)程。這種工藝以一種鼓式寫(xiě)印技術(shù)為特點(diǎn)，它通過(guò)一臺(tái)像高科技機(jī)床一樣的機(jī)械系統(tǒng)，直接印制圖案于柱面上。印鼓水平定位于一個(gè)專用旋轉(zhuǎn)軸上，該軸與一個(gè)對(duì)應(yīng)的線性軸毗連。通過(guò)以恒速（對(duì)印鼓的相對(duì)速度低于100微米/秒）移動(dòng)一個(gè)激光源，這種寫(xiě)印方法能夠產(chǎn)生具有微米級(jí)別特征的表面。由于工件的尺寸和表面圖形的量都相對(duì)較大，加工一個(gè)工件的總時(shí)間要超過(guò)48hrs。Aerotech的工程師們介紹，直線電機(jī)對(duì)于在如此長(zhǎng)的時(shí)間和如此低的速度下保持很高的動(dòng)態(tài)精度是十分必要的。 　　 Parker-Trilogy:低成本鐵芯方案 　　 在2004年12月收購(gòu)了位于Texas的Trilogy Systems 公司后，工業(yè)巨人Parker-Hannifin公司在直線電機(jī)市場(chǎng)贏得一席之地。Parker-Trilogy公司的鐵芯電機(jī)采用了已經(jīng)申請(qǐng)專利的防頓振技術(shù)。 　　 過(guò)去，鐵芯電機(jī)中有斜槽磁鐵或換向器，以削弱頓振現(xiàn)象。然而，那種方法也降低了電機(jī)的效率。通過(guò)引入分立的機(jī)械特性于電機(jī)中，以產(chǎn)生相等而反相的頓振推力，該公司的新技術(shù)采用相消干擾的方法來(lái)消除由于換向器部件產(chǎn)生的頓振現(xiàn)象。這一創(chuàng)新使鐵芯電機(jī)能夠適用于以往要求使用更加昂貴的無(wú)鐵設(shè)計(jì)方案的場(chǎng)合，產(chǎn)品經(jīng)理Jack Marsh解釋說(shuō)。 [ALIGN=CENTER] Parker-Trilogy的R7-2A鐵芯直線電機(jī)是已經(jīng)申請(qǐng)專利的防頓振技術(shù)系列的一部分[/ALIGN] 在最近的應(yīng)用方案中，一家大型半導(dǎo)體設(shè)備制造商需要一個(gè)線性平臺(tái)來(lái)定位一個(gè)重量超過(guò)600lbs的機(jī)器人。這一方案要求能夠在1秒中將機(jī)器人移動(dòng)2m并安放下來(lái)。Parker Automation 公司提供了一款由R16鐵芯電機(jī)驅(qū)動(dòng)的定位器，它采用LME5磁性編碼器。工程師們也選擇一款Compax3 drive/indexer來(lái)定位機(jī)器人，并通過(guò)I/O與系統(tǒng)控制器通訊。結(jié)果：一種節(jié)約成本且具有低維護(hù)要求的方案被應(yīng)用于臨時(shí)設(shè)備中。 　　 Parker公司提供評(píng)估計(jì)算軟件，它基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，預(yù)估溫度為直線電機(jī)帶來(lái)的變化，并阻止由于過(guò)大的電機(jī)負(fù)載帶來(lái)的失效。 　　 Baldor:連續(xù)負(fù)荷設(shè)備 　　 Baldor公司正在宣傳一種新型直線電機(jī)設(shè)計(jì)，據(jù)說(shuō)，這種電機(jī)結(jié)合了傳統(tǒng)無(wú)刷線性伺服電機(jī)的性能優(yōu)點(diǎn)和開(kāi)環(huán)線性步進(jìn)電機(jī)的成本優(yōu)勢(shì)。這種新電機(jī)被稱作“HyCore”，它能夠提供閉環(huán)控制的許多優(yōu)點(diǎn)，包括零間隙、高效率、無(wú)限行程、高速度和高加速度。HyCore的forcer組件包括一款閉環(huán)控制的三相伺服電機(jī)繞組，其反饋信號(hào)來(lái)源于外部編碼器。固定滾筒中沒(méi)有磁鐵，所以它可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同來(lái)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。 　　 應(yīng)用工程師John Mazurkiewicz 說(shuō)，在一些需要長(zhǎng)行程或承受高強(qiáng)度連續(xù)負(fù)荷的場(chǎng)合，Hycore具有很好的成本效益——它常用于替代滾珠絲杠機(jī)構(gòu)和帶輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)。一個(gè)這樣的例子是在物料輸送領(lǐng)域中，線性交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝有產(chǎn)品的貨車(chē)沿著軌道行駛。交流感應(yīng)盤(pán)定位于貨車(chē)的底部，而主線圈組沿著導(dǎo)軌安裝。當(dāng)在線圈繞組上加上交流電壓時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)行波磁場(chǎng)。它在反作用盤(pán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，這一電流又引起了交流感應(yīng)盤(pán)自己的磁場(chǎng)。這兩個(gè)磁場(chǎng)的相互作用這兩個(gè)磁場(chǎng)的相互作用產(chǎn)生了驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)貨車(chē)直線運(yùn)動(dòng)。 [ALIGN=CENTER] 來(lái)自Baldor公司的HyCore直線電機(jī)具有閉環(huán)控制的零間隙、 高效率、無(wú)限行程、高速度和高加速度優(yōu)點(diǎn)[/ALIGN] Baldor公司的工程師們相信，很多現(xiàn)在使用流體動(dòng)力的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)轉(zhuǎn)而采用直線電機(jī)，這樣可以節(jié)約能源。但是，直線電機(jī)的性能應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展以超越它現(xiàn)在在連續(xù)性和峰值力方面所能達(dá)到的極限值。 　　 Danaher Motion：速度和精度 　　 Danaher Motion公司的Platinum DDL（direct drive linear直接線性驅(qū)動(dòng)）生產(chǎn)線生產(chǎn)無(wú)鐵芯和鐵芯的直線電機(jī)。其系統(tǒng)工程師Lee Stephens說(shuō)。在對(duì)速度有很高要求的領(lǐng)域，沒(méi)有幾種能與直線電機(jī)匹敵的對(duì)手。一個(gè)例子是，某種加工要求以6m/s的速度在250 msec內(nèi)完成對(duì)熔融金屬的截?cái)?。過(guò)去，采用一對(duì)液壓缸和對(duì)置刀片以及與往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸相連的凸輪系統(tǒng)來(lái)解決這一問(wèn)題。 　　 在用直線電機(jī)設(shè)計(jì)取代上述機(jī)構(gòu)后，用戶不必再安裝和維護(hù)液壓缸和凸輪了。而直線電機(jī)也使系統(tǒng)具有更強(qiáng)的魯棒性（適應(yīng)性）。由于在加工過(guò)程中，熔融金屬的流動(dòng)并不是恒速的，操作員需要調(diào)整流速以確保在截?cái)嗲坝凶銐虻慕饘倭魅肟字?。?dāng)采用往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)流速改變或被調(diào)整時(shí)，會(huì)產(chǎn)生廢料。而當(dāng)采用直線電機(jī)時(shí)，可以推遲截?cái)鄤?dòng)作直到有足夠的金屬流入孔中，這樣在不需流動(dòng)控制的條件下實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)度的一致性。 [ALIGN=CENTER] Danaher Motion公司的Platinum DDL（direct drive linear直接線性驅(qū)動(dòng)） 生產(chǎn)線生產(chǎn)無(wú)鐵芯和鐵芯直線電機(jī)[/ALIGN] Stephens也列舉了一個(gè)精度測(cè)量應(yīng)用的例子，它要求沿著10ft軸的兩個(gè)軸承之間保持很高的平行度。采用一款無(wú)鐵芯直線電機(jī)，這種系統(tǒng)能使軸承以所能達(dá)到的最高精度被放置，Stephens解釋說(shuō)。由于直線電機(jī)方法的可重復(fù)性，它也允許根據(jù)速度和磨損情況進(jìn)行匹配，而這在采用滾珠絲杠時(shí)是做不到的。 　　 這些來(lái)自Danaher和其他主要供應(yīng)商的例子證明了直線電機(jī)在運(yùn)動(dòng)控制方面的潛力。隨著OEM工程師越來(lái)越熟練的將這類電機(jī)應(yīng)用于他們的設(shè)計(jì)中，隨著價(jià)格的進(jìn)一步降低，這樣的應(yīng)用將會(huì)倍增。