1845年英國人就已經(jīng)發(fā)明了直線(xiàn)電動(dòng)機，但當時(shí)的直線(xiàn)電動(dòng)機氣隙過(guò)大導致效率很低，無(wú)法應用。19世紀70年代科爾摩根也推出過(guò)，但因成本高能率低限制了它的發(fā)展。直到20世紀70年代以后，直線(xiàn)電機才逐步發(fā)展并應用于一些特殊領(lǐng)域，20世紀90年代直線(xiàn)電機開(kāi)始應用于機械制造業(yè)，現在世界一些技術(shù)先進(jìn)的加工中心廠(chǎng)家開(kāi)始在其高速機床上應用，國外知名企業(yè)例如DMG、Ex-cell-O、Ingersoll、CINCI ATI、GROB、MATEC、MAZAK、FANUC、SODICK都陸續推出使用直線(xiàn)電機的高速高精加工中心。
隨著(zhù)直接驅動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，直線(xiàn)電機與傳統的“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的驅動(dòng)方式的對比引起業(yè)界的關(guān)注。
HIWIN做為世界線(xiàn)性產(chǎn)品的領(lǐng)導者，在滾珠絲杠和線(xiàn)性滑軌方面取得成功后，于近幾年自行研發(fā)和生產(chǎn)了直線(xiàn)電機，并且在高速高精領(lǐng)域取得不錯的業(yè)績(jì)。
下面主要參考HIWIN公司的先進(jìn)的高速靜音式絲杠 SUPER S 系列（DN值達22萬(wàn)）和HIWIN的直線(xiàn)電機在幾個(gè)主要特性上做一些比較，為相關(guān)業(yè)者提供一個(gè)參考。
速度比較：
速度方面直線(xiàn)電機具有相當大的優(yōu)勢，直線(xiàn)電機速度達到300m/min，加速度達到10g；滾珠絲杠速度為120m/min，加速度為1.5g。從速度上和加速度的對比上，直線(xiàn)電機具有相當大的優(yōu)勢，而且直線(xiàn)電機在成功解決發(fā)熱問(wèn)題后速度還會(huì )進(jìn)一步提高，而“旋轉伺服電機+滾珠絲桿”在速度上卻受到限制很難再提高較多。
從動(dòng)態(tài)響應上因為運動(dòng)慣量和間隙以及機構復雜性等問(wèn)題直線(xiàn)電機也占有絕對的優(yōu)勢。
速度控制上直線(xiàn)電機因其響應快，調速范圍更寬，可以實(shí)現啟動(dòng)瞬間達到較高轉速，高速運行時(shí)又能迅速停止。調速范圍可達到1：10000。
精度比較：
精度方面直線(xiàn)電機因傳動(dòng)機構簡(jiǎn)單減少了插補滯后的問(wèn)題，定位精度、重現精度、絕對精度，通過(guò)位置檢測反饋控制都會(huì )較“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”高，且容易實(shí)現。
直線(xiàn)電機定位精度可達0.1μm?！靶D伺服電機+滾珠絲杠”較高達到2~5μm，且要求CNC-伺服電機-無(wú)隙連軸器-止推軸承-冷卻系統-高精度滾動(dòng)導軌-螺母座-工作臺閉環(huán)整個(gè)系統的傳動(dòng)部分要輕量化，光柵精度要高。
若想達到較高平穩性，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”要采取雙軸驅動(dòng)，直線(xiàn)電機是高發(fā)熱部件，需采取強冷措施，要達到相同目的，直線(xiàn)電機則要付出更大的代價(jià)。
價(jià)格比較：
價(jià)格方面直線(xiàn)電機的價(jià)格要高出很多，這也是限制直線(xiàn)電機被更廣泛應用的原因。
能耗比較：
直線(xiàn)電機在提供同樣轉矩時(shí)的能耗是“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”一倍以上，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”屬于節能、增力型傳動(dòng)部件，直線(xiàn)電機可靠性受控制系統穩定性影響，對周邊的影響很大必須采取有效隔磁與防護措施，隔斷強磁場(chǎng)對滾動(dòng)導軌的影響和對鐵屑磁塵的吸附。
通過(guò)以下這個(gè)例子更容易使大家了解直線(xiàn)電機和“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的一些特點(diǎn)：
日本某公司超高速龍門(mén)式加工中心。X、Y軸采用直線(xiàn)電動(dòng)機驅動(dòng)V=120m/min。該公司為何不應用“旋轉伺服電機+滾珠絲杠(HIWIN SUPER S 系列）”？因為SUPER S雖然DN值已經(jīng)歷了從傳統絲杠7萬(wàn)到15萬(wàn)再到22萬(wàn)的提速進(jìn)程，但由于存在純機械傳動(dòng)的軟肋，其線(xiàn)速度、加速度、行程范圍的增加總是有限的。若選用Φ40×20mm的產(chǎn)品，則vmax=110m/min，因nmax=5500r/min轉速很高，行程范圍受臨界轉速Nc的制約顯然不可能太長(cháng)。若采用大導程Φ40×40mm產(chǎn)品，則Vmax=220m/min，這顯然又不能滿(mǎn)足定位精度高的場(chǎng)合。能達到DN值22萬(wàn)從一個(gè)側面反映了HIWIN的設計、制造水準。如果我們選擇Φ40×20(雙頭)mm產(chǎn)品，在n≈4000~5000r/min，V=80～100m/min狀態(tài)下使用，其安全性、可靠性、工作壽命均可高于預期值。事實(shí)上到目前為止，在高速高精CNC金切機床中(CNC成形機床除外)速度V≥120m/min仍采用SUPER S系列驅動(dòng)的成功范例未見(jiàn)到。實(shí)際上“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的較佳應用場(chǎng)合是：要求V=40~100m/min，加速度0.8~1.5(2.0)g，精度P3級以上的中檔高速數控裝備和部分高檔數控裝備。
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