高工直线电机单轴模组最大行程

名称符号单位数值负载质量ML 千克[Kg]10行程S 毫米[mm]300最大运动速度Vm 米/秒[m/s]1加速时间Ta 秒[sec]0.1匀速运动时间Tc 秒[sec]0.5减速时间Td 秒[sec]0.1停滞时间Tw 秒[sec]0.3名称符号单位数值连续推力F 牛顿[N]62峰值推力Fm 牛顿[N]146动子质量Mp 千克[Kg]0.5￭运动时推力计算[N]F L =u（M L +M P ）g+F n 2.029u ：摩擦系数0.01g：重力加速度9.8[m/s 2]Fn ：电缆拖链所耗推力1[N]￭最大加速时间[s]0.095加速时间>最大K:安全系数1.3￭加速推力计算[N]112.7759直线伺服电机选型计算方法1.确定运动要求选型流程2.确定电机参数3.参数验算()Lm m P L F F KV M M Ta -⨯⨯+=()L P L a F M M Ta VmF ++⨯=￭减速推力计算[N]102.971￭实际推力[N]2268.2031247.62566￭选型推力[N]59.5320701连续推力>选型F X =F rms *K X K X :安全系数1.25()L P L d F M M Tc Vm F -+⨯=Tw Td Tc Ta T F T F T F F c d b L a a rms +++⨯+⨯+⨯=222√ 位移√ 运动时间√ 负载质量选型开始确定使用条件预选定计算最大加速时间加速时间> 最大加速时间计算实际推力连续推力> 选型推力选择完成。

直线电机通用技术条件一、范围本标准规定了直线电机的术语和定义、型式和基本参数、性能要求、检验方法、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于直线电机的生产、检验、销售等领域。

二、术语和定义直线电机：一种与旋转电机相对应的直线运动电机，将电能直接转化为直线运动和推力。

行程：直线电机推力在某一工作条件下的最大运动距离。

空载行程速度：直线电机在无负载情况下达到的最大运动速度。

制动距离：直线电机在下电后停止运动的距离。

反向覆合误差：直线电机在在往返运动的过程中，期望位置与实际位置之差。

线圈电阻：直线电机线圈电阻值。

三、型式和基本参数直线电机的型式和基本参数应符合以下要求：1.推力：100N~600N。

2.行程：10mm~100mm。

4.制动距离：小于20mm。

5.工作电压：48VDC。

6.电机效率：＞80%。

7.噪声：＜50dB。

8.磁导率：2.0T。

四、性能要求1.静态推力应符合设计要求，并能在设计行程范围内稳定工作。

2.动态推力应符合设计要求，能满足运动重量要求，同时推力变化不超过3%。

3.空载行程速度应符合设计要求，可在不同工作条件下工作，且稳定性良好。

4.制动距离应符合设计要求，在下电后能够迅速停止运动。

5.线圈电阻和电感值应符合设计要求，具有良好的电学参数。

6.反向覆合误差应符合设计要求，不应超过设计行程范围内的10%。

7.电机噪声应符合国家标准要求，不应超过50dB。

五、检验方法1.静态推力测试：在不同行程工况下，测量直线电机产生的推力，记录并计算，并确认是否符合设计要求。

六、标志、包装、运输和贮存直线电机应在电机本体及包装盒上标明产品名称、生产厂商、规格型号、生产日期等信息。

产品应按照国家标准要求标准包装，运输过程中应注意防潮、防震和防护。

产品在贮存过程中应避免长期暴露于阳光下和高温环境中，避免受潮、变形和损坏。

在贮存期间，应每3个月拆包检查，确认无损坏。

直线电机的特点及应用直线电机是一种将电能转化为机械运动的电机。

与传统的转子电机相比，直线电机具有以下特点：1. 直线运动：直线电机主要产生直线运动，因为其电磁系统与运动部件是沿直线排列的。

这使其在一些特定的应用中具有较大的优势，尤其在需要大范围、高速度的直线运动时。

2. 高速度和加速度：由于直线电机不需要通过转子转动，可以直接转化为运动，因此可以实现较高的速度和加速度。

这在一些需要快速运动的应用，如包装机械、数字打印机等中非常有用。

3. 精确定位和控制：直线电机可以通过电流的调节来实现对运动的精确控制。

结合传感器和控制系统，可以实现高精度的定位和轨迹控制。

这使其在一些需要高精度定位的应用中具有较大的优势，如半导体制造设备、光刻机等。

4. 高效能：由于直线电机将电能转化为线性运动而不需要传递转矩，所以相比传统的转子电机具有更高的能量转换效率。

这使其在一些对能量效率要求较高的应用中得到广泛应用，如电动汽车、太阳能跟踪系统等。

5. 静音运行：直线电机不需要机械传动装置，因此减少了传统电机的噪音来源。

这使其在一些对噪音要求较高的应用中得到广泛应用，如医疗设备、光学设备等。

直线电机的应用非常广泛，包括以下几个方面：1. 自动化生产：直线电机可以应用在自动化生产线上，如流水线机械、机器人等。

其高速度和精确控制的特点使其能够快速完成复杂的生产任务。

2. 交通运输：直线电机可以应用在交通运输领域，如高速列车、磁悬浮列车等。

其高速度和能量效率的特点使其能够提供更快、更高效的交通服务。

3. 医疗器械：直线电机可以应用在医疗器械中，如MRI扫描仪、手术器械等。

其精确定位和静音运行的特点使其能够提供高精度和舒适的医疗服务。

4. 光学设备：直线电机可以应用在光学设备中，如光刻机、平移台等。

其高速度和精确控制的特点使其能够实现高精度的光学加工和定位。

5. 能源设备：直线电机可以应用在能源设备中，如风力发电机、太阳能跟踪系统等。

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1.直线电机的选型包括最大推力和持续推力需求的计算以及加速度的相关计算。

2.最大推力由移动负载质量和最大加速度大小决定。

推力=总质量*加速度+摩擦力+外界应力例子：（假定摩擦力和外界应力忽略不计）当移动负载是2.5千克（包括动子），所需加速度为30m/s2时，那么电机将产生75N的力。

3.通常，我们不知道实际加速度需求。

但是，我们有直线电机运行时间要求。

给定运动行程距离和所需行程时间，便可以此计算出所需的加速度。

一般，对于短行程来说，我们推荐使用三角型速度模式（无匀速），长行程的话，梯形速度模式会更有效率。

在三角型速度模式中，电机的运动无匀速段。

4.三角模式，加速度为A = 4 * S/ T²5.梯形模式，预设匀速度可以帮助决定加速度。

加速度=匀速/（运动时间--位移/匀速）6.相类似的，计算减速度大小与计算加速度相类似。

除非存在一个不平衡的力（重力）作用在直线电机上。

7.通常为了要维持匀速过程 (cruising)和停滞阶段 (dwelling)，摩擦力和外界应力的施力也需要计算。

注：为了维持匀速，直线电机会对抗摩擦力和外界应力。

直线电机上伺服停滞时则会对抗外界应力。

8.计算持续推力公式如下：RMSForce=持续推力Fa = 加速度力Fc = 匀速段力Fd = 减速度力Fw =停滞力Ta = 加速时间Tc = 匀速时间Td = 减速时间Tw = 停滞时间9.根据最大推力和持续推力选择一个电机。

客户应该将安全系数设为20-30%以便将摩擦力和外界应力抵消为0,即总值正常应*1.3来保证安全性。

10.举个例子，一个应用中，直线电机需要在三角模式下让电机在0.2秒内，让4KG的负载移动0.3米。

直线电机在同行程中返程前停滞时间为0.15秒。

假设摩擦力和其他不平衡力不存在。

加速度=减速度=4*0.3、（0.2）^2=30m/s2最大推力=加速度力=减速度力=负载*加速度=4*30=120N持续推力=假如安全缓冲系数设为30%，通过选型，合适的直线电机电机就可以选出来了11.电机选型软件自动计算处理过程。

TOYO直线电机模组类型直线电机也称线性电机、线性马达和直线马达。

最常用的直线电机类型是平板式和U型槽式和轴棒式。

TOYO也根据类型划分推出多个系列的直线电机。

一、有铁芯平板型线马中大推力适用、长行程（LGF系列、LTF系列、LCF系列、LAF系列和LSF系列）1、最高速度：2500mm/s2、最长行程：3110mm3、水平荷重：15~120kg4、精度：±0.002mm二、无铁芯U型线马体积较小、速度稳定性高（LAU系列）1、最高速度：2500mm/s2、最长行程：1290mm3、水平荷重：15kg4、精度：±0.002mm三、轴棒型线马重量轻、低顿矩（LMR系列）1、最高速度：2500mm/s2、最长行程：1940mm3、水平荷重：51kg4、精度：±0.002mmTOYO直线电机模组特点因应工厂生产设备大型化与设备搬运速度高速化的演化，需要研发新的线马模组来满足长行程、高速、高精度的要求。

透过搭载多种先端治具的应用，可做多种用途的电子零件或机械零件之插捎、组立、搬运、螺丝锁付、点涂胶或銲锡等工站的应用广泛。

1、高荷重採用高密度线圈的设计，LTF75连续推力达340N，水平荷重可达120KG，若选配双轴同步驱动，推力合计可达2倍，适用大面积工件的视觉扫描检测及网印、涂胶等。

2、超高精度因採用直接驱动，免去了许多额外转换机构造成的背隙及累积误差。

全系列规格搭配Renishaw解析度1μ的光学尺，重复精度可达:±0.002mm。

适合IT设备的精密组装及检测设备的传动定位。

提供各种不同解析度，可根据您使用的串列通讯协定来选择解析度，来满足不同精密度的应用用途。

3、行程长线性马达可依照使用方式，行程可达4000mm，并可依照客户需求加大行程。

4、高加减速及高速度线马可达最大2Ｇ的加减速度及最高2500mm/s的速度，大幅度缩短往复运动时间，增加设备生产效率。

5、长行程/高精度/高速度/低噪音可同时达成最长2米行程时，可确保重複精度在±0.002mm，最高速度2500mm/s及低噪音。

直线步进电机
德国GUNDA公司1998年成立至今，一直致力于步进电机系统和伺服电机系统的研究、开发、生产工作。

最新推出混合式直线步进电机和智能型电动缸，为需要精确定位、快速响应和高稳定性的应用提供了最理想的选择。

GUNDA直线步进电机有5种尺寸，贯通轴式和外部驱动式两种驱动方式。

从20mm到57mm级别可选。

有多种不同的步长可选，从0.0159mm到0.0508mm，微步进可提供均匀精细的分辨率。

贯通轴式
*接受客户订制化产品。

技术参数：
选型：
39系列
42系列
外部驱动式
系列步长(mm) 最大推力(N) 行程(mm) 尺寸（mm）
20 0.006 28 28-150 20
35 0.00159-0.0447-240 28-240 35
42 0.00159-0.0485-370 34-240 42
57 0.00635-0.04 210-900 54-240 57
*接受客户订制化产品。

选型
尺寸图：
螺母尺寸图
*特殊尺寸可根据客户要求定制。

苏直线电机&直线电机平台州原亚精密科技有限公司铭心(MI)无铁心直线电机单位LMMZ-0020-075-00LMMZ-0040-135-00LMMZ-0080-255-00峰值推力N 60120240持续推力N 204080持续功率W 204058峰值电流A RMS 4.9 4.3 4.3持续电流A RMS 1.6 1.4 1.4推力因数N/A 15.330.460.3反电动势V/M/S 8.817.634.8相间电阻Ω 4.89.619.4相间电感Mh 1.51 3.02 6.06电机常数N/W 5.67.911.1环境绕组热degC/W 3.9 1.9 1.3最大绕组温度℃100100100线圈质量kg 0.30.51线圈长度mm 75135255磁块质量kg/m8电机型号机械特性电气参数热学特性性能尺寸（mm）A B C D E F G H LMMZ-0020-075-0029.540753(5)180(300) 2.5294-M3X6LMMZ-0040-135-0029.5481353(5)180(300) 2.5296-M3X6LMMZ-0080-255-0035692553(5)180(300)3308-M4X6*.**指括弧里面和外面分别代表磁块MZB(300mm 长),MZA(180mm 长)单位LMMH-0040-075-00LMMH-0080-135-00LMMH-0145-255-00峰值推力N 120240435持续推力N 4080145持续功率W 244078峰值电流A RMS 5 4.8 4.5持续电流A RMS 1.6 1.6 1.5推力因数N/A 24.649.597.5反电动势V/M/S 14.228.656.3相间电阻Ω 5.611.223.6相间电感Mh 1.89 3.787.56电机常数N/W 8.412.0416.03环境绕组热degC/W 3.2 1.860.96最大绕组温度℃100100100线圈质量kg 0.30.51线圈长度mm 75135255磁块质量kg/m12.6电机型号机械特性电气参数热学特性性能尺寸（mm）A B C D*E**F G H LMMH-0040-075-0029.540753(5)180(300) 2.5294-M3X6LMMH-0080-135-0029.5481353(5)180(300) 2.5296-M3X6LMMH-0145-255-0035692553(5)180(300)3308-M4X6*.**指括弧里面和外面分别代表磁块MHB(300mm 长),MHA(180mm 长)单位LMMA-0055-075-00LMMA-0120-135-00LMMA-0200-255-00峰值推力N 165360600持续推力N 55120200持续功率W 305085峰值电流A RMS 4.6 4.57.8持续电流A RMS 1.5 1.5 2.6推力因数N/A 39.281.677.6反电动势V/M/S 22.647.244.8相间电阻Ω8.216.18.2相间电感Mh 2.87 5.74 2.88电机常数N/W 11.116.921.9环境绕组热degC/W 2.6 1.50.88最大绕组温度℃100100100线圈质量kg 0.40.7 1.3线圈长度mm 75135255磁块质量kg/m20.6电机型号机械特性电气参数热学特性性能尺寸（mm）A B C D*E**F G H LMMA-0055-075-0029.540753(5)180(300) 2.5294-M3X6LMMA-0120-135-0029.5481353(5)180(300) 2.5296-M3X6LMMA-0200-255-0035692553(5)180(300)3308-M4X6*.**指括弧里面和外面分别代表磁块MAB(300mm 长),MAA(180mm 长)单位LMMN-0075-075-00LMMN-0135-135-00LMMN-0287-255-00峰值推力N 225405921持续推力N 75135287持续功率W 3856104峰值电流A RMS 4.9 4.38.4持续电流A RMS 1.6 1.5 2.8推力因数N/A 47.2895.1109.2反电动势V/M/S 27.354.954.9相间电阻Ω9.218.49.2相间电感Mh 3.1 6.22 3.13电机常数N/W 12.617.925.4环境绕组热degC/W 2 1.350.72最大绕组温度℃100100100线圈质量kg 0.50.8 1.6线圈长度mm 75135255磁块质量kg/m29.1电机型号机械特性电气参数热学特性性能尺寸（mm）A B C D*E**F G H LMMN-0075-075-0029.540753(5)180(300) 2.5294-M3X6LMMN-0135-135-0029.5481353(5)180(300) 2.5296-M3X6LMMN-0287-255-0035692553(5)180(300)3308-M4X6*.**指括弧里面和外面分别代表磁块MNB(300mm 长),MNA(180mm 长)LMMZ型订购示例电机线圈LMMZ-0020-075-00电机磁块MZA-N或MZB-NLMMH型订购示例电机线圈LMMH-0040-075-00电机磁块MHA-N或MHB-NLMMA型订购示例电机线圈LMMA-0055-075-00电机磁块MAA-N或MAB-NLMMN型订购示例电机线圈LMMN-0075-075-00 电机磁块MNA-N或MNB-N。

原动力电缸直线电机模组及控制器技术要求设备需求数量：1套一、电缸（直线电机）参数详细要求：对于原动力电缸（直线电机）的参数要求：(1)行程约为0.35米以上。

(2)功率为1000W到1500W之间。

(3)输出推力为1500N左右。

二、电缸（直线电机）实现要求：（1）实现力控制（2）实现位移控制（3）要有限位保护等常规的保护措施以下为具体要求：三、原动力电缸（直线电机）实现要求：如下图所示，原动力电缸（直线电机）（直线电机）就是目前我们所需要的电缸（直线电机）。

原动力电缸（直线电机）推动发电电缸运动，希望原动力电缸（直线电机）输出的力和时间呈正弦关系，带动发电电缸做往复运动。

对于发电电缸，相应输出也是一个正弦力。

发电电缸原动力电缸设原动力电缸（直线电机）的输出为单个正弦：1sin E F A t ω= (1)设发电电缸的输出为：2sin()L F A t ωϕ=+ (2)其中，1A 大于2A ，ϕ 为阻抗角。

目前所需除了要求1.就是原动力电缸（直线电机）输出为公式(1)所说的 。

要求2.我们希望在公式(1)的公式上减去一个位移分量，位移分量相当于模拟出一个弹簧力。

公式(1)变为：1sin E F A t Ks ω=- (3)K 为系数，s 为电缸位移。

其实Ks 也为一个正弦函数，原动力还是控制为正弦函数。

控制框图如下(实际上是电流闭环完成，但是力曲线还是这样的)：**位移指令实时反应当前的实际位置；其中 A 为所需力振幅， ω为可控的角速度（即正弦周期）， K 为系数， s 为电缸位移（通过测量获得）通过第一个框公式计算可以获得力的给定。

要求3.为模仿不规则波力的输出，希望电缸（直线电机）输出力为几个正弦函数叠加，公式如下：1122334455sin()sin()sin()sin()sin()F A t A t A t A t A t ωωωωω=++++举个例子:22222500sin()100sin()300sin()50sin()200in()468210F t t t t t πππππ=++++ 则电缸（直线电机）力输出曲线图为：除此之外，这个力也得和要求2.一样，减去位移分量Ks 。