直线电机项目规划设计方案
规划设计/投资分析/实施方案
报告说明—
该直线电机项目计划总投资8934.22万元，其中：固定资产投资6288.66万元，占项目总投资的70.39%；流动资金2645.56万元，占项目总投资的29.61%。
达产年营业收入21761.00万元，总成本费用16939.15万元，税金及附加170.84万元，利润总额4821.85万元，利税总额5657.77万元，税后净利润3616.39万元，达产年纳税总额2041.38万元；达产年投资利润率53.97%，投资利税率63.33%，投资回报率40.48%，全部投资回收期3.97年，提供就业职位454个。
直线电机的产业链上游主要涉及原材料和电机生产设备，其中主要原材料包含钢、铜、铝、稀土磁性材料等。下游应用的范围较广，包含交通运输、工业自动化、建筑业、数控加工、汽车行业、军事、医疗等领域。据统计，2019年中国直线电机行业市场规模大约为25.6亿元，较2018年增长28.0%。
第一章项目总论
一、项目概况
（一）项目名称及背景
直线电机项目
（二）项目选址
xxx产业园
节约土地资源，充分利用空闲地、非耕地或荒地，尽可能不占良田或
少占耕地；应充分利用天然地形，选择土地综合利用率高、征地费用少的
场址。所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他
特别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好，基础设施
等配套较为完善，并且具有足够的发展潜力。场址选择应提供足够的场地
用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生产设施的建设需要；场址应具备
良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕，确保能源供应有可靠的保障。
（三）项目用地规模
项目总用地面积22758.04平方米（折合约34.12亩）。
（四）项目用地控制指标
该工程规划建筑系数57.51%，建筑容积率1.57，建设区域绿化覆盖率7.36%，固定资产投资强度184.31万元/亩。
（五）土建工程指标
项目净用地面积22758.04平方米，建筑物基底占地面积13088.15平
方米，总建筑面积35730.12平方米，其中：规划建设主体工程25311.90
平方米，项目规划绿化面积2628.83平方米。
（六）设备选型方案
项目计划购置设备共计111台（套），设备购置费2582.33万元。
（七）节能分析
1、项目年用电量875009.96千瓦时，折合107.54吨标准煤。
2、项目年总用水量17165.94立方米，折合1.47吨标准煤。
3、“直线电机项目投资建设项目”，年用电量875009.96千瓦时，年
总用水量17165.94立方米，项目年综合总耗能量（当量值）109.01吨标准煤/年。达产年综合节能量40.32吨标准煤/年，项目总节能率23.64%，能
源利用效果良好。
（八）环境保护
项目符合xxx产业园发展规划，符合xxx产业园产业结构调整规划和
国家的产业发展政策；对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施，严格控制在国家规定的排放标准内，项目建设不会对区域生态环境产生明
显的影响。
（九）项目总投资及资金构成
项目预计总投资8934.22万元，其中：固定资产投资6288.66万元，
占项目总投资的70.39%；流动资金2645.56万元，占项目总投资的29.61%。
（十）资金筹措
该项目现阶段投资均由企业自筹。
（十一）项目预期经济效益规划目标
预期达产年营业收入21761.00万元，总成本费用16939.15万元，税
金及附加170.84万元，利润总额4821.85万元，利税总额5657.77万元，
税后净利润3616.39万元，达产年纳税总额2041.38万元；达产年投资利
润率53.97%，投资利税率63.33%，投资回报率40.48%，全部投资回收期
3.97年，提供就业职位454个。
（十二）进度规划
本期工程项目建设期限规划12个月。
项目承办单位一定要做好后勤供应和服务保障工作，确保不误前方施工。对于难以预见的因素导致施工进度赶不上计划要求时及时研究，项目
建设单位要认真制定和安排赶工计划并及时付诸实施。
二、项目评价
1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求，符合xxx产业园
及xxx产业园直线电机行业布局和结构调整政策；项目的建设对促进xxx
产业园直线电机产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有
着积极的推动意义。
2、xxx实业发展公司为适应国内外市场需求，拟建“直线电机项目”，本期工程项目的建设能够有力促进xxx产业园经济发展，为社会提供就业
职位454个，达产年纳税总额2041.38万元，可以促进xxx产业园区域经
济的繁荣发展和社会稳定，为地方财政收入做出积极的贡献。
3、项目达产年投资利润率53.97%，投资利税率63.33%，全部投资回
报率40.48%，全部投资回收期3.97年，固定资产投资回收期3.97年（含
建设期），项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。
民营企业和民间资本是培育和发展战略性新兴产业的重要力量。鼓励
和引导民营企业发展战略性新兴产业，对于促进民营企业健康发展，增强
战略性新兴产业发展活力具有重要意义。
到2020年，我市制造业结构调整和转型升级取得显著成效，致力于发
展成为立足全球视野的领先技术开拓者、面向国内外市场的智能制造引领者、支撑区域发展的服务经济先行者、改善地区环境的绿色发展践行者。
具体目标如下：
三、主要经济指标
主要经济指标一览表
第二章投资单位说明
一、项目承办单位基本情况
（一）公司名称
xxx有限公司
（二）公司简介
通过持续快速发展，公司经济规模和综合实力不断增长，企业贡献力和影响力大幅提升。本公司集研发、生产、销售为一体。公司拥有雄厚的技术力量，先进的生产设备以及完善、科学的管理体系。面对科技高速发展的二十一世纪，本公司不断创新，勇于开拓，以优质的产品、广泛的营销网络、优良的售后服务赢得了市场。产品不仅畅销国内，还出口全球
几十个国家和地区，深受国内外用户的一致好评。本公司秉承“以人为本、品质为本”的发展理念，倡导“诚信尊重”的企业情怀；坚持“品质营造
未来，细节决定成败”为质量方针；以“真诚服务赢得市场，以优质品质
谋求发展”的营销思路；以科学发展观纵观全局，争取实现行业领军、技
术领先、产品领跑的发展目标。公司将“以运营服务业带动制造业，以制
造业支持运营服务业”经营模式，树立起双向融合的新格局，全面系统化
扩展经营领域。公司为以适应本土化需求为导向，高度整合全球供应链。
公司认真落实科学发展观，在国家产业政策、环境保护政策以及相关
行业规范的指导下，在各级政府的强力领导和相关部门的大力支持下，将
建设“资源节约型、环境友好型”企业，作为企业科学发展的永恒目标和
责无旁贷的社会责任；公司始终坚持“源头消减、过程控制、资源综合利
用和必要的未端治理”的清洁生产方针；以淘汰落后及节能、降耗、清洁
生产和资源的循环利用为重点；以强化能源基础管理、推进节能减排技术
改造及淘汰落后装备、深化能源循环利用为措施，紧紧依靠技术创新、管
理创新，突出节能技术、节能工艺的应用与开发，实现企业的可持续发展；以细化管理、对标挖潜、能源稽查、动态分析、指标考核为手段，全面推
动全员能源管理及全员节能的管理思想；在项目承办单位全体职工中树立“人人要节能，人人会节能”的节能理念，达到了以精细管理促节能，以
精细操作降能耗的目的；为切实加快相关行业的技术改造，提升产品科技
含量等方面做了一定的工作，提高了能源利用效率，增强了企业的市场竞
争力，从而有力地促进了项目承办单位的高速、高效、健康发展。公司具
备完整的产品自主研制、开发、设计、制造、销售、管理及售后服务体系，依托于强大的技术、人才、设施领先优势，专注于相关行业产品的研发和
制造，不断追求产品的领先适用，采取以直销为主、代理为辅的营销模式，对质量管理倾注了强大的精力、人力和财力，聘请具有专项管理经验的高
级工程师负责质量管理工作，同时，注重研制、开发、设计、制造、销售、管理及售后服务全方位人才培养；为确保做好售后服务，还在国内主要用
户地区成立多个产品服务中心，以此辐射全国所有用户，深受各地用户好评。
为了确保研发团队的稳定性，提升技术创新能力，公司在研发投入、
技术人员激励等方面实施了多项行之有效的措施。公司自成立以来，一直
奉行“诚信创新、科学高效、持续改进、顾客满意”的质量方针，将产品
的质量控制贯穿研发、采购、生产、仓储、销售、服务等整个流程中。公
司依靠先进的生产、检测设备和品质管理系统，确保了品质的稳定性，赢
得了客户的肯定。贯彻落实创新驱动发展战略，坚持问题导向，面向未来
发展，服务公司战略，制定科技创新规划及年度实施计划，进行核心工艺
和关键技术攻关，建立了包括项目立项审批、实施监督、效果评价、成果
奖励等方面的技术创新管理机制。优良的品质是公司获得消费者信任、赢
得市场竞争的基础，是公司业务可持续发展的保障。公司高度重视产品和
服务的质量管理，设立了品管部，有专职质量控制管理人员，主要负责制
定公司质量管理目标以及组织公司内部质量管理相关的策划、实施、监督等工作。
二、公司经济效益分析
上一年度，xxx实业发展公司实现营业收入12610.00万元，同比增长23.70%（2415.75万元）。其中，主营业业务直线电机生产及销售收入为10945.88万元，占营业总收入的86.80%。
上年度营收情况一览表
根据初步统计测算，公司实现利润总额3319.64万元，较去年同期相比增长388.92万元，增长率13.27%；实现净利润2489.73万元，较去年同期相比增长419.84万元，增长率20.28%。
上年度主要经济指标
第三章背景及必要性
直线电机的产业链上游主要涉及原材料和电机生产设备，其中主要原材料包含钢、铜、铝、稀土磁性材料等。下游应用的范围较广，
包含交通运输、工业自动化、建筑业、数控加工、汽车行业、军事、
医疗等领域。据统计，2019年中国直线电机行业市场规模大约为25.6
亿元，较2018年增长28.0%。
直线电机的产业链上游主要涉及原材料和电机生产设备，其中主
要原材料包含钢、铜、铝、稀土磁性材料等。下游应用的范围较广，
包含交通运输、工业自动化、建筑业、数控加工、汽车行业、军事、
医疗等领域。
直线电机的分类在不同的场合下有不同的分类型式。按其结构型
式主要可分为圆盘型、圆筒型、扁平型。
我国直线电机的研究与制造可以追溯到于20世纪50年代后期，
主要以高等院校和科研机构为了研究一些装置所使用或开发出的产品
为主导;在60年代后期至70年代初期，我国便开始大量生产以及应用
直线电机，在各行业中也已经投入使用;
至80年代中期以来，针对直线电机精确模型做了大量的研究工作，各种混合式直线电机以及驱动器用作产品被广泛利用。
据中国电机工程学会数据显示，近年来中国直线电机的供给量呈
现逐年上升的发展态势，增速较为平稳。2015年中国直线电机的产量
为7.7亿台，到2019年，直线电机的产量已达到12.1亿台，比2018
年增长13.0%。
据中国电机工程学会数据显示，近年来中国直线电机的需求量呈
现逐年上升的发展态势，增速相对稳定。2015年中国直线电机的需求
量为7.9亿台，到2019年，直线电机的需求量在13.2亿台左右，较2018年增加19.0%。
近年来，中国直线电机出口规模处于停滞不前的状态。2019年，
直线电机出口数量为18.68亿台，出口金额达到44.43亿美元。2020
年1-5月，直线电机出口数量为6.32亿台，出口金额为16.11亿美元，整体数据只有上一年度的全年的1/3左右。
根据海关的统计数据，近年来中国直线电机的进口数量和金额也
呈现逐年下降的趋势。2017年行业的进口数量和金额分别为10.22亿
台和25.75亿美元。2020年1-5月，行业的进口数量为2.59亿台，进口金额为7.63亿美元。
不过从进口单价来看，中国的直线电机的进口单价处于上升趋势，2019年达到了936.23美元/台，这也间接说明中低端产品中国逐步能
够自产，行业国产化替代逻辑正在逐步实现。
据中国直驱产业联盟公布的数据显示，2014-2019年中国直线电机
行业市场规模一直呈现高速增长的趋势，2018年中国直线电机行业市
场规模已经达到20.0亿元，2019年中国直线电机行业市场规模大约为25.6亿元，较2018年增长28.0%。
中国直线电机行业上市公司较少，此处以长沙一派数控机床有限
公司的直线电机业务的毛利率为例，窥探行业的盈利能力。长沙一派
数控机床有限公司公司的近三年的财务数据显示，公司的直线电机业
务毛利率处于下降趋势，从2016年的46.90%下降到2019年的37.00%，不过从毛利率的绝对值来看，直线电机的毛利率尚可。
直线电机分有铁芯和无铁芯直线电机，有铁芯直线电机推力大适
用于点对点定位作业，无铁芯运动平滑适用于轨迹作业，两者应用场
合不一样。
有铁芯直线电机主要用在机床、激光加工机、以及半导体设备行业，无铁芯直线电机电子设备、半导体设备、医疗机械、纺织机械、
包装机械等行业。从价格方面来看，有铁芯直线电机相对无铁芯直线
电机更为实惠。
根据数据显示，有铁芯直线电机目前的市场占比大约在65%，无铁芯直线电机市场占比在35%。近些年，有铁芯直线电机占比在增加，主要是由于半导体及激光设备行业市场有所增加。
我国直线电机市场主要集中在华南、华东、华北三个地区。根据《直驱与传动》杂志发布的数据显示，中国直线电机销售额中华南占比44.50%，主要是半导体、电子制造等行业大多集中在华南地区;华东地区主要是大型制造业、机床、激光加工和医疗设备行业，对直线电机的需求量也较大，占总体市场的27.90%;华北地区占比19.10%，主要来自于机床、激光加工设备。
国外品牌占据了中国直线电机60%以上的市场份额，品牌主要集中在新加坡、台湾、日本和欧美。其中，雅科贝思以18%的市场份额雄踞首位，其产品特点是技术和性能水准比较符合中国用户的需求;其次为沙迪克，市场份额为15%;台湾上银产品线丰富，业务涵盖领域广，市场份额为13.80%，仅次于沙迪克。
我国直线电机市场企业主要分为以下几个梯队，雅科贝思、沙迪克和台湾上银位列第一梯队;科尔摩根、大族电机Parker、siemens等国外领先企业位列第二梯队;安川等日本企业位列第三梯队;郑州微纳科技、嘉兴华嶺、青岛同日位列第四梯队。
通过历史数据及下游领域发展现状，得出以下直线电机下游的应
用结构，仅供参考。我国直线电机主要应用于现代机床领域，占比在27.2%左右;其次是信息自动化领域，占比在22.1%左右;物流系统和交
通领域的占比分别为18.8%和12.0%;其他领域的应用占比在19.9%左右。
随着未来智能家居、智慧办公、汽车零部件、医疗器械、工业自
动化等智能领域的发展，各领域用线性驱动系统将得到大力开发，线
性驱动系统作为众多下游行业产品的核心零部件，对其终端智能产品
的性能起到决定性的作用，高端化、智能化的发展趋势要求线性驱动
产品制造商在生产过程中不断加大技术开发力度、提升生产工艺水平。可以预见未来直线电机产业将朝着一体化、智能化、高效化方向不断
发展。
第四章项目规划分析
一、产品规划
项目主要产品为直线电机，根据市场情况，预计年产值21761.00万元。
采取灵活的定价办法，项目承办单位应当依据原辅材料的价格、加工
内容、需求对象和市场动态原则，以盈利为目标，经过科学测算，确定项
目产品销售价格，为了迅速进入市场并保持竞争能力，项目产品一上市，
可以采取灵活的价格策略，迅速提升项目承办单位的知名度和项目产品的
美誉度。随着全球经济一体化格局的形成，相关行业的市场竞争愈加激烈，要想在市场上站稳脚跟、求得突破，就要聘请有营销经验的营销专家领衔
组织一定规模的营销队伍，创新机制建立起一套行之有效的营销策略。
二、建设规模
（一）用地规模
该项目总征地面积22758.04平方米（折合约34.12亩），其中：净用
地面积22758.04平方米（红线范围折合约34.12亩）。项目规划总建筑面
积35730.12平方米，其中：规划建设主体工程25311.90平方米，计容建
筑面积35730.12平方米；预计建筑工程投资3132.06万元。
（二）设备购置
项目计划购置设备共计111台（套），设备购置费2582.33万元。
（三）产能规模
项目计划总投资8934.22万元；预计年实现营业收入21761.00万元。
第五章项目选址规划
一、项目选址
该项目选址位于xxx产业园。
园区将构建以企业为主体、产学研用相结合协同创新体系，强化企业
在技术创新中的主体地位，创新设计能力，加强关键共性技术研发。此外，园区将建立和完善相关标准和法规，严格规范和管理，按照减量化、再利用、再循环的原则，着力降低能源、资源消耗，提高资源利用率，降低废水、废气以及固体废弃物的排放水平。加快培育具有竞争力的企业集群，
实施装备制造业千亿产业链工程。
节约土地资源，充分利用空闲地、非耕地或荒地，尽可能不占良田或
少占耕地；应充分利用天然地形，选择土地综合利用率高、征地费用少的
场址。所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他
特别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好，基础设施
等配套较为完善，并且具有足够的发展潜力。场址选择应提供足够的场地
用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生产设施的建设需要；场址应具备
良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕，确保能源供应有可靠的保障。
产品品牌优势明显。品牌是企业的无形资产；随着项目承办单位规模
的扩大，公司将创品牌列为系统工程来做，通过广告宣传、各类国内会展、各种促销手段等形式来扩大品牌的知名度，按照“质量一流、服务至上”
的原则来创出品牌的美誉度；经过这些市场运作，不仅可提高企业的整体
形象，而且还能体现出品牌更大的价值。
二、用地控制指标
建设项目平面布置符合行业厂房建设和单位面积产能设计规定标准，达到《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）文件规定的具体要求。根据测算，投资项目建筑容积率符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》（国土资发【2008】24号）中规定的产品制造行业建筑容积率≥0.80的规定；同时，满足项目建设地确定的“建筑容积率≥1.50”的具体要求。
三、地总体要求
本期工程项目建设规划建筑系数57.51%，建筑容积率1.57，建设区域绿化覆盖率7.36%，固定资产投资强度184.31万元/亩。
土建工程投资一览表
四、节约用地措施
小型载货电梯直线电机设计 黑龙江省松花江林业管理局锅炉压力容器检验所刘琪芸摘要:为满足人们生活、生产需要，电梯已成为多层建筑中不可缺少的运输工具。本文所研究的直线电机适用于小型载货电梯，在节省空间和控制噪音方面有很大的优势。 关键词载货电梯直线电机 1.直线电机的发展 直线电机也称线性电机，相比于曳引与强制驱动电梯先将电能转回为转动的机械能后利用曳引轮和曳引绳或卷筒与钢丝绳产生的摩擦力驱动电梯，直线电机驱动电梯利用直线电机可以直接将电能转化为直线运动的机械能，无需中间转换机构的传动装置。这样既可以减少如异物掉入曳引轮引发跳绳，曳引绳老化等风险，还省去机房，对重所占用的空间。而且由于传统电梯运动方向受钢丝绳控制只能沿垂直方向运动，直线电机驱动电梯更有噪声小，可水平运动灵活选择层站,同一井道可存在多部电梯等优势。 早在十九世纪至二十世纪初期，直线电机就经历了一个从想法到实验再到实验性应用的坎坷历程。一些发达国家研究人员在实验的基础上，试图将直线电机应用于导弹发射装置，电磁运动装置等。但由于当时社会生产水平牵制，直线电动机电气控制系统成本高；相对于传统旋转电机，直线电机电磁缝隙与极距比值过大导致激磁电流较大，由于铁芯两端断开，存在其特有结构导致的边缘效应。这些弊端都一度使人们对直线电机的发展应用失去信心。 二十世纪中期以来，随着控制技术提高，直线电机又被应用于如磁头定位驱动装置、空气压缩机、传送装置等。后期各国有出现了许多直线电机产品，如吊车、传送车、电动门、窗帘机、车辆运输系统等。同时线性电机不断发展，广泛应用于扫描式记录设备，自动绘图设备等新的领域。 近年来，微型直线电机，利用当代微型计算机和自动控制体系控制微型直线电机，具有反应灵敏、体积小、结构简单等特点。在直线电机基础上研制的超导直线电机，微步距直线电机，直线当量电机等。更有日本研制的压电驱动式直线电机及超声波直线电机等先进水平直线电机相继问世。 我国自二十世纪七十年代开始在直线电机应用也取得了可喜的成绩，例如直线电机冲床、窗帘机，直线电机驱动的自动门，西南交大的磁悬浮列车；但和国外相比应用推广还存在很大差距，例如德国研制的超导吸浮型磁悬浮列车和日本研制的超导斥浮型磁悬浮列车。 2 直线电机的结构与性能 直线电机是将传统的旋转型电机定转子沿轴向剖开拉直，就形成了平板式直线电机结构，再将初级次级卷绕在一根与磁场运动方向平行的轴上，结构演变过程如下图1所示： 图1 2.1直线电机的基础分类
直线电机装配工艺的研究与应用
摘要：为了提高企业制造技术，加快新技术的开发，促进企业技术进步，随着高速切削、超精密加工等先进制造技术的发展，要求要有很高的驱动推力、快速进给速度和极高的快速定位精度。机床进给系统形成了直线电机直接驱动为主的发展方向。本文阐述了直线电机的工作原理及其功能，并以CKS6125数控车床所采用的直线电机为例，阐述直线电机的装配工艺的关键技术，且对直线电机的主要装配工序进行分析与研究。此次直线电机试装的成功，为我厂机床更新换代，经济的发展起到了积极的推动作用。 1．引言 近年来，就如何提高企业制造技术，加快新技术的开发，以被越来越多企业所重视。随着高速切削、超精密加工等先进制造技术的发展，对机床各项性能指标提出了越来越高要求。同时也对机床进给系统的伺服性能提出了更高的要求：要有很高的驱动推力、快速进给速度和极高的快速定位精度。高速度、高加速度和高精度是现代伺服的要求及发展趋势。直线电动机高速进给单元的应用使进给传动链及其结构发生深刻的变化，机床进给系统形成了直线电机直接驱动为主的发展方向。直线电机的机械结构虽然简单，但制造工艺要求却非常严格，为加快我国高速加工技术的发展与应用，加速我厂数控机床的更新换代，组织力量对直线电机装配工艺过程进行攻关是必要的。 2．直线电机简介 直线电机是将直线位移机构的传动元件和执行元件相结合。按能量转换定理，进给机构的直线电机可分为同步电动机和异步电动机。直线电机结构紧凑、功率损耗小、快移速度高、加速度高、运动噪声低等优点，直线电机
驱动方式与旋转电机驱动方式的最大区别是，取消了从电动机到工作台之间的一切机械中间传动环节，实现了“零传动”，避免了丝杠传动中的反向间隙、惯性、摩擦力和刚性不足等缺点，使机床的性能大大提高。这项新技术国际上只有几家较大的机床公司把它应用到机床行业，而我国直线电机的设计制造技术刚刚起步，尚末形成批量生产规模，直线电机各项性能指标和国外尚有较大差距。 我厂在数控车床上应用直线电机在国内是第一家，所以说直线电机在CKS6125数控车床X轴上的应用，是我们对这项新技术的尝试，这项新技术研制的成功，为以后的机床开发和应用打下了基础。由于该项技术为我厂首次试制，直线电机的装配应处在探索中。 CKS6125数控车床X轴直线电机采用的是西门子1FN3永磁同步直线电机，是将初级部构芯（线圈）安装在滑板上，次级部构芯（磁铁）安装在床鞍上而成的一个完整内装式电机。其结构如图1： 图1 1FN3永磁同步直线电机主要有初级部分、次级部分、初级部构芯型材、精密冷却部分组成，其结构如图2：
直线电机的安装目录： 一、直线电机的安装设计 1.1直线电机结构设计，强度与刚度 1.2 直线电机走线 1.3 Z 轴（垂直轴）刹车 1.4 防撞设计 1.5 直线电机防护设 二、安装工艺 2.1 直线电机安装尺寸和公差 2.2 直线电机装配方法 2.3 装配其它注意事项 2.4 光栅尺安装位置及安装座要求 2.5 光栅尺安装精度要求 2.6 光栅尺的防护 2.7 冷却系统
一、直线电机的安装设计 1.1直线电机结构设计，强度与刚度 直线电机、磁板的安装位置，应当尽量设计靠近运动结构的重心位置，以平衡运动时的推力。 直线电机与磁板之间持续存在较大的磁吸力，工作台、鞍座等设计时，必须考虑有足够的强度和刚度。同时，为避免移动部件过于笨重，应尽量考虑采用高强度的材质，以及多筋板结构。其它结构上提高刚度的办法有： 1上拱结构 2导轨等支撑点尽量靠近直线电机线圈 3机床的固定部分刚性尽可能高、移动部分的重量尽可能轻，因为直线电机对刚性和移动部分重量比旋转电机更敏感 1.2 直线电机走线 直线电机相对于旋转伺服电机的系统而言，由于其推进动力在移动部件上，所以走线较旋转伺服电机复杂，许多线缆都需要通过拖链来连接。 主要需要通过拖链的线缆有：线圈的动力线、线圈的冷却管路、光栅尺读数头的数据线（如果读数头设计在移动部件上）、导轨润滑油管路。这些走线均需要通过拖链连接，请务必在设计时详尽考虑。 1.3 Z 轴（垂直轴）刹车 直线电机应用在 Z轴（垂直轴）上时，由于重力的作用，在未通电时，或直线电机无力矩输出时，会发生掉落事故。必须设计 Z轴的刹车装置。为增加安全性，建议设计Z轴平衡装置（如机械配重、氮气平衡缸等）。 1.4 防撞设计
直线电机安调步骤 技术课：黄辉 一、方向判断 1、直线电机的正向判断： 1）线圈移动型（动力电缆的反方向为正向）： 2）磁板移动型（动力电缆的同向为正向）： 2、光栅尺的正向判断： 1）观察光栅尺主体标记（heidenhaim字样）的方法 2）通过位置画面观察 准备工作：修改参数2022=111，同时断开直线电机三相动力线 手动推动直线电机，POS画面显示坐标值增大的方向即为光栅尺的正向。 3、调整动力线相序 当上述直线电机的正向和光栅尺的正向不一致时，必须调整直线电机的动力线进行适应，以保证两者方向相同。步骤如下：
二、参数设定： 1、设定平台： 系统：31i+PANEL i 伺服软件版本：90E3 直线电机：Lis15000C2/3HV（磁板宽度60mm，水冷） 光栅尺：海德汉LC193F（分辨率0.01um），绝对光栅尺 系统检测单位：0.1um（1013#1=1：IS-C，可根据实际需要调整设定） 2、参数设定步骤： 设定步骤（1）：电机初始化 1）初始化位：P2000#0=1 2）AMR设定：P2001=0 3）移动方向：P2022=111/-111（根据实际需要） 4）电机代码：P2020=391 5）直线电机有效位：P2010#2=1 设定步骤（2）：伺服参数设定 1）速度脉冲数设定：P2023=3125/16/分辨率（um）=19531（可近似取整） 2）位置脉冲数设定：P2024=625/分辨率（um）=62500（超出32767） 故可设定P2024=6250，P2185=10 3）忽略a编码器断线报警：P2013#7=1 4）设定AMR变换系数：P2112和P2138 方法一：仅使用P2112的情况（当计算结果为整数时可使用） P2112=磁板长度（mm）/分辨率（um）=6000，P2138=0 方法二：两者均使用的情况（适用于任何情况）： 磁板长度（mm）×1000/分辨率（um）=P2112×2P2138 计算得出：P2112=46875（超出32767），P2138=7 故最终设定：P2112=23438（四舍五入），P2138=8 5）设定柔性齿轮比：P2084和P2085 FFG=分辨率（um）/检测单位（um）=0.01/0.1=1/10 设定步骤（3）：磁极位置检测（在进行该步骤前，先保证直线电机可以动作）：1）磁极位置检测功能有效：P2213#7=1 2）AMR偏执有效：P2229#0=1 3）编写梯形图将G135的对应位强制为1，磁极位置检测开始 4）磁极位置检测完成之后，系统自动将偏置参数写入P2139 设定步骤（4）：过热参数设定： 对于水冷型直线电机，需要修改如下参数（自冷型初始化设定即可） 1）OVC报警参数POVC1：P2062=32563 2）OVC报警参数POVC2：P2063=2557 3）OVC报警参数POVCLMT：P2065=7601 4）电流频率参数RTCURR：P2086=2029 5）停止时OVC倍率OVCSTP：P2161=140 设定步骤（5）：绝对编码器设定 1）绝对编码器有效：P1815#5=1 2）绝对零点建立：P1815#4=1（需安装具体步骤和实际情况设定）
基于MATLAB的直线电机PID控制器设计 摘要 随着现代工业的飞快发展，控制对象日益复杂，对其的性能控制要求也不断提高，致使人们寻找更好的控制方法，其中以改进PID控制最为典型。PID控制器具有结构简单、容易实现、控制效果好、鲁棒性强等特点，是目前最稳定的控制方法之一。它所涉及的参数物理意义明确，理论分析体系完整，并为工程界所熟悉，因而在工业过程控制中得到了广泛应用。 直线电机是近年来国内外积极研究发展的新型电机之一，凭借自身的特性在以直线运动的工业控制中，有比旋转电机巨大的优越性。可广泛应用于交通运输、起重搬运、物流传输装置、国防及煤矿运输、车床进给等方面，发展前景十分广阔。 传统的比例积分微分( PID) 控制器参数往往因整定不良、性能欠佳,对运行状况的适应性很差。简单的控制又不能很好地适应对象系统特性变化时的最佳控制要求。因此，鉴于控制方法目前仍有广泛应用，对参数整定方法的研究将具有很好的应用价值。本文根据稳定边界法则及Ziegler-Nichol算法,以直线电机控制模型为例介绍如何在MATLAB 工具帮助下整定并验证PID 控制器参数，使参数的整定变得简单、易行，使整定效果更优化。 关键词:直线电机PID控制 MATLAB 控制系统参数整定系统仿真
Abstract: With the fast development of modern industry, more complicated control object, its performance control requirements improve continuously, cause people looking for better control method, which to improve PID control is the most typical example. The PID (Proportional-Integral-Derivative) control is one of the most common control methods at present. Its structure is simple and easy to implement, however, the control effect is perfect and it has a strong robust characteristics. The physical parameters is, meaning of ,theoretical analysis of system is integrity, and it is familiar by the engineering sector, which in the industrial process control has been widely used. Linear motor is one of the studied new motor. Because of its peculiarity, the linear motor performed better than rotary motor in the control systems when the moving route is linear. Its application range extends widely and widely. And it has been applied in many fields. However, the traditional parameter adaptability of proportion-integral-differential (PID) controller to the operating situation is very bad sometimes because the reduction and performance isn't good. Simple control and can't well adapt to changes in the system characteristics of the object of optimal control requirements. Therefore, in view of the control method is currently there are still widely used, to the study of the method of parameter setting will have a good application value. According to the stable boundary principle and Ziegler-Nichol algorithm, this paper introduces how to reduce and validate the PID controller parameter with the help of MATLAB tool taking the linear motor control model as an example. Making the parameters set becomes simple, easy to operate, and make the setting effect more optimization. Key words：Linear motor,PID control, Matlab, Control system, Parameters setting, System simulation
直线电机应用机械设计指南
变更历史 序号日期工作人批准人变更描述 1 2011-1-05 王勇初始创建 2 2011-1-14 王勇内容补充 32011-8-4刘声发增加2个线圈安装方式 增加光栅尺安装精度要求
直线电机应用机械设计指南 (1) 1直线电机安装结构设计要求 (4) 1.1直线电机安装位置 (4) 1.2结构设计强度与刚度 (4) 1.3直线电机走线 (4) 1.4Z轴（垂直轴）刹车 (4) 1.5水平轴刹车 (5) 1.6安装尺寸精度 (6) 1.7防撞设计 (6) 2直线电机防护设计 (7) 2.1铁屑防护 (7) 2.2切削液防护 (7) 2.3其它运动部件的防护 (8) 3装配工艺 (9) 3.1装配的调整设计 (9) 3.2加工工艺结构设计 (9) 3.3装配的工装 (9) 3.4直线电机拆装顺序 (10) 3.5装配其它注意事项 (11) 3.6多个线圈并联安装方法 (11) 4光栅尺安装 (11) 4.1光栅尺安装位置及安装座要求 (12) 4.2光栅尺安装精度要求 (12) 4.3光栅尺的防护 (12) 5直线电机的冷却 (14) 5.1冷却功率 (14) 5.2回路设计 (14)
1直线电机安装结构设计要求 1.1直线电机安装位置 直线电机、磁板的安装位置，应当尽量设计靠近运动结构的重心位置，以平衡运动时的推力 1.2结构设计强度与刚度 直线电机与磁板之间持续存在较大的磁吸力，如 CE133A吸力为6480N，CE266A吸力为12960N； 工作台、鞍座等设计时，必须考虑有足够的强度和刚度。同时，为避免移动部件过于笨重，应尽量考虑采用高强度的材质，以及多筋板结构。 其它结构上提高刚度的办法有： z上拱结构 z导轨等支撑点尽量靠近直线电机线圈 z机床的固定部分刚性尽可能高、移动部分的重量尽可能轻，因为直线电机对刚性和移动部分重量比旋转电机更敏感 1.3直线电机走线 直线电机相对于旋转伺服电机的系统而言，由于其推进动力在移动部件上，而旋转伺服电机在固定部件上，所以走线较旋转伺服电机复杂，许多线缆都需要通过拖链来连接，主要需要通过拖链的线缆有： 线圈的动力线 线圈的冷却管路 光栅尺读数头的数据线（如果读数头设计在移动部件上） 导轨润滑油管路 这些走线均需要通过拖链连接，请务必在设计时详尽考虑。 1.4Z轴（垂直轴）刹车 直线电机应用在Z轴（垂直轴）上时，由于重力的作用，在未通电时，或直线电机无力矩输出时，会发生掉落事故。必须设计Z轴的刹车装置。
直线电机的使用与维护 概述 直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达。最常用的直线电机类型是平板式和U 型槽式，和管式。线圈的典型组成是三相，有霍尔元件实现无刷换。 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。 由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。在实际应用时，将初级和次级制造成不同的长度，以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变。直线电机可以是短初级长次级，也可以是长初级短次级。考虑到制造成本、运行费用，以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。直线电机的驱动控制技术一个直线电机应用系统不仅要有性能良好的直线电机，还必须具有能在安全可靠的条件下实现技术与经济要求的控制系统。随着自动控制技术与微计算机技术的发展，直线电机的控制方法越来越多。 对直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面：一是
传统控制技术，二是现代控制技术，三是智能控制技术。传统的控制技术如PID反馈控制、解耦控制等在交流伺服系统中得到了广泛的应用。其中PID控制蕴涵动态控制过程中的信息，具有较强的鲁棒性，是交流伺服电机驱动系统中最基本的控制方式。为了提高控制效果，往往采用解耦控制和矢量控制技术。在对象模型确定、不变化且是线性的以及操作条件、运行环境是确定不变的条件下，采用传统控制技术是简单有效的。但是在高精度微进给的高性能场合，就必须考虑对象结构与参数的变化。各种非线性的影响，运行环境的改变及环境干扰等时变和不确定因素，才能得到满意的控制效果。因此，现代控制技术在直线伺服电机控制的研究中引起了很大的重视。常用控制方法有：自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制及智能控制。主要是将模糊逻辑、神经网络与PID、H∞控制等现有的成熟的控制方法相结合，取长补短，以获得更好的控制性能。 应用 直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种变形，它可以看作是一台旋转电机沿其径向剖开，然后拉平演变而成。随着自动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求，在这种情况下，传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置，已经远不能满足现代控制系统的要求，为此，世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机，使得直线电机的应用领域越来越广。 直线电机与旋转电机相比，主要有如下几个特点：一是
本技术实施例公开了平板直线电机，涉及直线电机技术领域。所述平板直线电机包括初级和次级，所述初级包括铁芯、设置于所述铁芯靠近所述次级一侧的多个线圈、横穿在所述铁芯远离所述次级一侧的多条锁付条、从所述铁芯的两端锁紧所述多条锁付条的多条边侧锁紧条以及外壳；所述次级包括底板、设置在所述底板上靠近所述初级一侧的多块磁铁以及设置在所述多块磁铁上方的防护板。本技术实施例公开的技术方案可以根据需要叠加铁芯的片数，使得平板直线电机的性能更为可靠，并且整个平板直线电机的结构更为稳定，充分保障了平板直线电机的性能。 技术要求 1.一种平板直线电机，包括初级和次级，其特征在于，所述初级包括铁芯、设置于所述铁芯靠近所述次级一侧的多个线圈、横穿在所述铁芯远离所述次级一侧的多条锁付条、从 所述铁芯的两端锁紧所述多条锁付条的多条边侧锁紧条以及外壳；所述次级包括底板、 设置在所述底板上靠近所述初级一侧的多块磁铁以及设置在所述多块磁铁上方的防护 板。 2.根据权利要求1所述平板直线电机，其特征在于，所述铁芯靠近所述次级的一侧形成有多条初级齿部，相邻的所述初级齿部之间形成线圈安置槽放置所述线圈。 3.根据权利要求2所述平板直线电机，其特征在于，所述初级齿部的宽度与所述线圈安置槽的宽度的比值范围为3∶11～5∶9。
4.根据权利要求1所述平板直线电机，其特征在于，所述铁芯远离所述次级的一侧形成有多条锁付槽，所述锁付条横穿在所述锁付槽内。 5.根据权利要求4所述平板直线电机，其特征在于，所述锁付槽和所述锁付条的横截面均为倒T字形。 6.根据权利要求1所述平板直线电机，其特征在于，所述铁芯远离所述次级的一侧形成有多可条安装铜制或铝制散热管的安装槽，所述铜制或铝制散热管连接至水冷装置。 7.根据权利要求6所述平板直线电机，其特征在于，所述安装槽内和整个初级内部填充有提高直线电机的结构稳定性的环氧树脂。 8.根据权利要求1所述平板直线电机，其特征在于，所述初级和所述次级装配完成后，所述初级与所述次级之间留有0.4mm～2mm的间隙。 9.根据权利要求1所述平板直线电机，其特征在于，所述多块磁铁的南极与北极交替排列在所述底板上。 10.根据权利要求1所述平板直线电机，其特征在于，所述防护板由不导磁的材料制成。 技术说明书 平板直线电机 技术领域 本技术实施例公开的技术方案涉及直线电机技术领域，尤其涉及平板直线电机。 背景技术
直线电机的结构及工作原理 来源：本站整理作者：佚名2010年02月25日 17:43 分享 订阅 [导读]直线电机的结构直线电机的结构可以看作是将一台旋转电机沿径向剖开，并将电机的圆周展开成直线而形成的。其中定子相 关键词：直线电机 直线电机的结构 直线电机的结构可以看作是将一台旋转电机沿径向剖开，并将电机的圆周展开成直线而形成的。其中定子相当于直线电机的初级，转子相当于直线电机的次级，当初级通入电流后，在初次级之间的气隙中产生行波磁场，在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力，从而实现运动部件的直线运动。 直线电机的工作原理 设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应图电动机。 初级做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动． 通入交流电后在定子中产生的磁通，根据楞次定律，在动体的金属板上感应出涡流。设引起涡流的感应电压为E，金属板上有电感L和电阻R，涡流电流和磁通密度将按费来明法则产生连续的推力F。 直线电机的特点 高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的如丝杠等机械传动件，使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。 位精度高线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构引起的传动误差减少了插补时因传动系统滞后带来跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制，即可大大提高机床的定位精度。传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象，同时提高了其传动刚度。 速度快、加减速过程短 行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。 动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨（无机械接触），其运动时噪音将大大降低。 效率高由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗。 直线电机的应用 直线电机主要应用于三个方面： 应用于自动控制系统，这类应用场合比较多； 作为长期连续运行的驱动电机； 应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。 U槽无刷直线电机可以直接驱动，无需将转动转为线性运动，机械结构简单可靠。电机运行超平稳，无齿槽效应，动态响应速度极快，惯量小，加速度可达20G，速度达到10-30m/s，低速1μm/s时运动平滑，刚性高，结构紧凑，可选配直线编码器做高精度位置控制，其位置精度取决于所选编码器。
直线电机实际应用开发设计 1 绪论 1.1直线电机的简介 1.1.1直线电机 一般电动机工作时都是转动的．但是用旋转的电机驱动的交通工具（比如电动机车和城市中的电车等）需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动．这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置．能不能直接运用直线运动的电机来驱动，从而省去这套装呢？几十年前人们就提出了这个问题．现在已制成了直线运动的电动机，即直线电机．把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机直线电机技术是一门新兴的专业技术，其应用涉及到机械制造及其自动化、控制工程、机电一体化、工业自动化、机器人等领域，而且随着直线电机技术的发展，直线电机将会应用于各种需要直线运动的场合。旋转电机所有的品种,直线电机技术几乎都有相对应的品种。其应用范围正在不断扩大。在一些它能独特发挥作用的地方,取得了非常令人满意得效果。随着微电子、电力电子技术、永磁材料技术和驱动技术的发展,直线电机系统有了长足的进步,国外著名电器(气)公司相继推出并不断完善、更新各自的直线电机系统。其应用十分广泛,如列车驱动、物料运送、机床工作、食品和轻工机械、自动绘图仪等 1.1.2 直线电机发展历史 1840年Wheatsone开始提出和制作了略具雏形的直线电机。从那时至今，在160多年的历史中，直线电机经历了三个时期。 1840～1955年为探索实验时期： 在1840～1955年期间，是直线电机探索实验和部分实验应用时期，在直线电机与旋转电机的相互竞争中，由于直线电机的成本和效率方面没有能够战胜旋转电机，或者说，直线电机还没能找到唯独它能解决问题的领域，以及直线电机在设计方面也没有突破性的成功，所以直线电机在这一时期始终未能得到真正的应用。 1956～1970年为开发应用时期： 自1955年以来，直线电机进入了全面的开发阶段，特别是该时期的控制技术和材料的惊人发展，更加助长了这种势头。在这段时期，申请直线机的专利件数也开始急速增加，该时期直线电机专利的增长率超过了所有其他技术领域的平
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，如图１所示。 由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。在实际应用时，将初级和次级制造成不同的长度，以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变。直线电机可以是短初级长次级，也可以是长初级短次级。考虑到制造成本、运行费用，目前一般均采用短初级长次级。 直线电动机的工作原理与旋转电动机相似。以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。 直线电机的优缺点介绍
直线电机是一种将电能转化为动能的机械装置，通常应用于工业生产当中。与直线电机相对应的一种装置是旋转电机，两者的工作原理类似。但是直线电机是进行直线运动的电机，而旋转电机是进行旋转运动的电机。直线电机可以直接将电能转化为动能，而不需要中间装置。 直线电机的优点 直线电机一般有平板式、U型式、管式几种。直线电机的工作系统是通过内部直线导轨来完成工作，用环保材料将线圈压缩成电路板的动子和电热调节器连接，然后在稀土磁铁的磁轨上进行动力推动，不需要像旋转电机一样，将动子固定在旋转轴承的支撑架上来保证相
对运动部分的稳定，通过直接反馈位置的直线编码器装置，就可以直接测量负载位置，从而保证负载位置的精确度。 由上看出，直线电机因为不需要中间转换装置，所以操作简单，非常适合进行非离心力的运动。直线电机的优势主要有以下几点： 首先，结构简洁。直线电机直接产生直线运动，位置精确度高，更为节省成本、稳定可靠、操作和维护简便。 第二，运动效率高。直线电机的气垫和磁垫中间存在缝隙，在运动时，不会出现机械接触，也不会出现摩擦和噪音，对零部件的损伤较小，从而具有较高的工作效率，可以进行高速直线运动。
直线电机项目规划设计方案 规划设计/投资分析/实施方案
报告说明— 该直线电机项目计划总投资8934.22万元，其中：固定资产投资6288.66万元，占项目总投资的70.39%；流动资金2645.56万元，占项目总投资的29.61%。 达产年营业收入21761.00万元，总成本费用16939.15万元，税金及附加170.84万元，利润总额4821.85万元，利税总额5657.77万元，税后净利润3616.39万元，达产年纳税总额2041.38万元；达产年投资利润率53.97%，投资利税率63.33%，投资回报率40.48%，全部投资回收期3.97年，提供就业职位454个。 直线电机的产业链上游主要涉及原材料和电机生产设备，其中主要原材料包含钢、铜、铝、稀土磁性材料等。下游应用的范围较广，包含交通运输、工业自动化、建筑业、数控加工、汽车行业、军事、医疗等领域。据统计，2019年中国直线电机行业市场规模大约为25.6亿元，较2018年增长28.0%。
第一章项目总论 一、项目概况 （一）项目名称及背景 直线电机项目 （二）项目选址 xxx产业园 节约土地资源，充分利用空闲地、非耕地或荒地，尽可能不占良田或 少占耕地；应充分利用天然地形，选择土地综合利用率高、征地费用少的 场址。所选场址应避开自然保护区、风景名胜区、生活饮用水源地和其他 特别需要保护的环境敏感性目标。项目建设区域地理条件较好，基础设施 等配套较为完善，并且具有足够的发展潜力。场址选择应提供足够的场地 用以满足项目产品生产工艺流程及辅助生产设施的建设需要；场址应具备 良好的生产基础条件而且生产要素供应充裕，确保能源供应有可靠的保障。 （三）项目用地规模 项目总用地面积22758.04平方米（折合约34.12亩）。 （四）项目用地控制指标
直线电机的结构及工作 原理 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
直线电机的结构及工作原理 直线电机的结构 直线电机的工作原理 直线电机的特点 直线电机的应用 是一种将电能直接转换成直线运作机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。对应旋转电机定子的部分叫初级，对应转子的部分叫次级。在初级绕组中通多相交流电，便产生一个平移交变磁场称为行波磁场。在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力，从而以便于运作部件的直线运作。 直线电机与旋转电机相比，主要有如下几个特点： 一是结构简单，由于直线不需要把旋转运作变成直线运作的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积大大地下降； 二是定位准确度高，在需要直线运作的地方，直线电机可以便于直接传动，因而可消除中间环节所带来的各种定位误差，故定位准确度高，如采用微机控制，则还可大大地提高整个系统的定位准确度； 三是反应速度快、灵敏度高，随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑，因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性； 四是工作安全可靠、寿命长。直线电机可以便于无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，所以故障少，免维修，因而工作安全可靠、寿命长。 五是高速度。直线电机通过直接驱动负载的方式，可以便于从高速到低速等不同范围的高准确度位置定位控制。直线电机的动子（初级）和定子（次级）之间无直接接触，定子及动子均为刚性部件，从而保证直线电机运作的静音性以及整体机构核心运作部件的高刚性。直线电机的行程可通过拼接定子来以便于行程的无限制，同时也可通过在同一个定子上配置多个动子来以便于同一个轴向的多个独立运作控制。直线电机驱动的机构可通过增强机构以及反馈元件的刚性以及准确度，辅之以恒温控制等措施来以便于超精密运作控制。 直线电机的几大优势： 1、免维护 2、无滚珠丝杆、齿轮箱、齿条与齿轮、传动带/皮带轮 3、零回程间隙和柔度 4、高刚度 5、高定位准确度 6、紧凑的机械装配 7、减少机器中的部件数量 8、速度非常平稳 9、静音运行
初级线圈和NL16: ?检查安装公差在5.2章中，18页 ?对NL16编码器和初级线圈之间的距离要非常小心！以保障电机输出最大的力矩。 建议按下图将3个定子和一个编码器集成在3米长的底座上，成为一个单元，底座的弯曲刚度请参照DIN EN10210-60x60x6-S235JR 为保障SLC电机的散热（全力矩输出），最好用10mm厚的铝板垫在底座和SLC电机定子之间 图中各器件黄色线相对位置允许偏差为+/- (1 mm)，相对于运行方向中心线允许偏差为+/- (0.5mm)
?为获得较好的推力分布，电机集成单元，最好均布在环形线的直线段处 次级侧： ?·见5.4章，总是有南北两极交变；也包括两车之间的南北两极交变 ?·确保所有电车第一磁铁总是放在从相同的距离，它总是相同的磁极（南或北） ?·用磁针检查每个小车的磁极顺序是正确的 ?·铁氧体磁体是脆的。如果一小部分碎裂，你仍然可以使用它们。装配前请擦拭干净 ?使用螺钉将磁铁整块安装在小车底部，每个直线电机最大能产生480N的推力，所以用来紧固磁块的紧固件需要核定紧固力（推荐1000N）
?.用盖子保护磁块，盖子不能是铁磁材料 ?首先使用0.5mm的铝板或非铁磁材料保护磁块，再使初级和次级之间保持4mm的间隙（即直线电机初级和次级之间4.5mm间隙），即可获得额定的推力，间隙越小，推力越大；间隙越大，推力越小，直到7mm ?如果有一个检测初级和次级之间间隙的装置是最好的；在车体上安装一个毛刷，不断对初级和次级之间进行异物清除，也是必要的 ?每车的长度保持在(n*100mm) +/- (1 to 4mm)，不要产生累积间隙（车与车的连接有一定的可调度）
直线电机的结构 直线电机的结构可以看作是将一台旋转电机沿径向剖开，并将电机的圆周展开成直线而形成的。其中定子相当于直线电机的初级，转子相当于直线电机的次级，当初级通入电流后，在初次级之间的气隙中产生行波磁场，在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力，从而实现运动部件的直线运动。 直线电机的工作原理 设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应图电动机。 初级做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动． 通入交流电后在定子中产生的磁通，根据楞次定律，在动体的金属板上感应出涡流。设引起涡流的感应电压为E，金属板上有电感L和电阻R，涡流电流和磁通密度将按费来明法则产生连续的推力F。 直线电机的特点 高速响应由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的如丝杠等机械传动件，使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。 位精度高线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构引起的传动误差减少了插补时因传动系统滞后带来跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制，即可大大提高机床的定位精度。
传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象，同时提高了其传动刚度。 速度快、加减速过程短 行程长度不受限制在导轨上通过串联直线电机，就可以无限延长其行程长度。 动安静、噪音低由于取消了传动丝杠等部件的机械摩擦，且导轨又可采用滚动导轨或磁垫悬浮导轨（无机械接触），其运动时噪音将大大降低。 效率高由于无中间传动环节，消除了机械摩擦时的能量损耗。 直线电机的应用 直线电机主要应用于三个方面： 应用于自动控制系统，这类应用场合比较多； 作为长期连续运行的驱动电机； 应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。 U槽无刷直线电机可以直接驱动，无需将转动转为线性运动，机械结构简单可靠。电机运行超平稳，无齿槽效应，动态响应速度极快，惯量小，加速度可达20G，速度达到10-30m/s，低速1μm/s时运动平滑，刚性高，结构紧凑，可选配直线编码器做高精度位置控制，其位置精度取决于所选编码器。 定子轨道可以按需要连接，因而理论上电机长度不限。电机动子与定子不接触运动，没有采用普通丝杆滚珠和皮带等传动的磨损、卡死、背隙问题，因此我们的直线电机可以达到免维护长期工作。我们的U型槽式直线电机分为铁芯和无铁芯两类，铁芯类直线电机单位体积出力更大，非铁芯直线电机无磁滞和涡流效应，运动更加平滑高速，磁损耗少，发热小。 此类直线电机特别适用于：机器人、致动器、直线平台、光学光纤排列定位、精密机床、半导体制造、视觉系统、电子元件接插、工厂自动化等对运动系统的速度和精度同时要求较高的应用场合。 b
Copley Xenus ??????????н 2007.05.17.?
?? 1. ?? (4) 2. (4) 3. ?(?) (4) 4. ?(?) (5) 5. Copley? (6) 6. ?? (7) 7. ? (8) 8. (8) 9. ?? (9) 10. (11) 11. ??I/O (12) 12. ?? (13) 12.1 ?? (13) 12.2 (14) 13. auto phase(??) (16) 14. auto phase() (19) 15. Gantry auto phase (24) A (25) ?B??? (26)
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(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910197020.5 (22)申请日 2019.03.15 (71)申请人 武汉船用机械有限责任公司 地址 430084 湖北省武汉市青山区武东街 九号 (72)发明人 程旎 王正 白福余 席志成 (74)专利代理机构 北京三高永信知识产权代理 有限责任公司 11138 代理人 徐立 (51)Int.Cl. H02K 41/02(2006.01) H02K 15/00(2006.01) (54)发明名称直线电机的导轨及其安装方法(57)摘要本发明公开了一种直线电机的导轨及其安装方法，属于轨道交通技术领域。导轨包括沿直线方向间隔设置的多个导向单元，每个导向单元包括第一底座、第一高度调节机构、第一连接座、第二底座、第二高度调节结构、第二连接座和导向条；第一底座和第二底座分别固定安装在导轨的安装面上，导向条的延伸方向平行于导轨的安装面；导向条的第一端和第二端之间设有导向槽，导向槽在直线方向上导通；第一连接座与导向条的第一端固定连接，第二连接座与导向条的第二端固定连接；第一高度调节机构和第二高度调节机构均包括第一上连接杆、第一下连接杆、第二上连接杆、第二下连接杆、螺杆、第一螺纹连接件和第二螺纹连接件。本发明可提高直线电机 工作的稳定性。权利要求书3页 说明书9页 附图7页CN 110022047 A 2019.07.16 C N 110022047 A
权 利 要 求 书1/3页CN 110022047 A 1.一种直线电机的导轨，其特征在于，所述导轨包括沿直线方向间隔设置的多个导向单元，每个所述导向单元包括第一底座(11)、第一高度调节机构(12)、第一连接座(13)、第二底座(21)、第二高度调节结构(22)、第二连接座(23)和导向条(30)；所述第一底座(11)和所述第二底座(21)分别固定安装在所述导轨的安装面上，所述导向条(30)的延伸方向平行于所述导轨的安装面；所述导向条(30)的第一端(31)和第二端(32)之间设有导向槽(33)，所述导向槽(33)在所述直线方向上导通；所述第一连接座(13)与所述导向条(30)的第一端(31)固定连接，所述第二连接座(23)与所述导向条(30)的第二端(32)固定连接； 所述第一高度调节机构(12)包括第一上连接杆(121)、第一下连接杆(122)、第二上连接杆(123)、第二下连接杆(124)、螺杆(125)、第一螺纹连接件(126)和第二螺纹连接件(127)；所述螺杆(125)的延伸方向平行于所述导轨的安装面；所述螺杆(125)的第一端和第二端的螺纹旋向相反，所述第一螺纹连接件(126)与所述螺杆(125)的第一端螺纹连接，所述第二螺纹连接件(127)与所述螺杆(125)的第二端螺纹连接；所述第一上连接杆(121)的第一端和所述第一下连接杆(122)的第一端分别与所述第一螺纹连接件(126)铰接，所述第二上连接杆(123)的第一端和所述第二下连接杆(124)的第一端分别与所述第二螺纹连接件(127)铰接；所述第一上连接杆(121)的第二端和所述第二上连接杆(123)的第二端分别与所述第一连接座(13)铰接，所述第一下连接杆(122)的第二端和所述第二下连接杆(124)的第二端分别与所述第一底座(11)铰接；所述第二底座(21)、所述第二高度调节机构(22)、所述第二连接座(23)的结构以及相互之间的连接关系，与所述第一底座(11)、所述第一高度调节机构(12)、所述第一连接座(13)的结构以及相互之间的连接关系相同。 2.根据权利要求1所述的导轨，其特征在于，所述第一螺纹连接件(126)包括销子(126a)，所述销子(126a)的第一端(A)和第二端(B)均设有防松件，所述销子(126a)的第一端(A)和第二端(B)之间设有螺孔(C)，所述螺孔(C)的延伸方向垂直于所述销子(126a)的延伸方向；所述销子(126a)通过所述螺孔(C)套设在所述螺杆(125)的第一端外，所述第一上连接杆(121)的第一端和所述第一下连接杆(122)的第一端均设有套设在所述销子(126a)的第一端(A)和第二端(B)之间的通孔； 所述第二螺纹连接件(127)的结构以及与所述螺杆(125)、所述第二上连接杆(123)和所述第二下连接杆(124)之间的连接关系，与所述第一螺纹连接件(126)的结构以及与所述螺杆(125)、所述第一上连接杆(121)和所述第一下连接杆(122)之间的连接关系相同。 3.根据权利要求2所述的导轨，其特征在于，所述销子(126a)的第一端(A)设有防松的凸块，所述销子(126a)的第二端(B)设有插入防松的开口销的通孔，所述销子(126a)的第二端(B)的通孔的延伸方向平行于所述螺孔(C)的延伸方向。 4.根据权利要求3所述的导轨，其特征在于，所述第一螺纹连接件(126)还包括接头(126b)，所述接头(126b)上设有第一通孔(D)和第二通孔(E)，所述第一通孔(D)的延伸方向垂直于所述第二通孔(E)的延伸方向，且所述第一通孔(D)与所述第二通孔(E)连通；所述接头(126b)通过所述第一通孔(D)套设在所述螺杆(125)外，所述接头(126b)通过所述第二通孔(E)套设在所述销子(126a)外。 5.根据权利要求1～4任一项所述的导轨，其特征在于，所述第一上连接杆(121)包括第一连接条(121a)、第二连接条(121b)和至少一个连接件(121c)；所述第一连接条(121a)和所述第二连接条(121b)相对设置，所述至少一个连接件(121c)设置在所述第一连接条 2