如何进行直线电机选型
直线电机选型方法实例
有效行程 350[mm] > 300[mm] 因此，运动位移满足要求。 ② 时间要求 稳定运行时推力计算 F = 0.01 × (10+0.5) × 9.8+1.0 = 2.03[N] 加速时间（启动到设定速的加速时间）
L
Ta =
0.1
0.5 0.7 1.0
0.1
时时
=0.095[s] 要求加速时间 0.1s > 加速时间 0.095s 因目标速度可以在要求的 0.1 秒内达到，因此时 间要求满足。 ③ 推力要求 加速推力计算 使用上面计算得到的 F 代入公式计算加速 时需要的推力：
3 参数验算
2 预选定
= 107[N] 减速推力计算
Fd =
1.0 × (10 + 0.5) + 2.03 0.1
=103[N] 实际推力计算
1.0 × (10 + 0.5) − 2.03 0.1
= 46.37[N] 连续推力 62[N] > 实际推力 58[N]（选取安全 系数为 1.25，则 1.25*46.37 = 58[N]） 经过验算，电机连续推力大于实际推力的 125%， 因此该款电机满足应用要求。 如果验算后选定电机不能满足要求，应重新进行 步骤 2、3 直到满足。
直线伺服 直线伺服电机选型 伺服电机选型计算方法 电机选型计算方法
名称 负载质量 行程 最大运动速度 加速时间 匀速运动时间 减速时间 周期时间
1
符号
ML S Vm Ta Tb Tc T
单位 千克[kg] 毫米[mm] 米/秒[m/s] 秒[sec] 秒[sec] 秒[sec] 秒[sec] 单位 牛顿[N] 牛顿[N] 千克[kg]
L
(10 + 0.5) ×1.0 ×1.3 146 − 2.03
直线电机选型计算实例
直线电机选型计算实例直线电机是一种直线运动的电动机，它的工作原理与旋转电机类似，但是它的转子是直线型的，而且它的运动方向也是直线的。
直线电机具有结构简单、精度高、响应快等优点，因此在自动化生产线、半导体设备、医疗器械等领域得到广泛应用。
下面我们将通过一个选型计算实例来介绍直线电机的选型方法。
1. 确定负载参数在选型之前，首先需要确定直线电机所要驱动的负载参数，包括负载的质量、惯性、运动方式等。
例如，假设我们需要驱动一个质量为100kg的物体在水平方向上做往返直线运动，运动速度为1m/s，加速度为2m/s^2，运动距离为500mm。
2. 计算所需力矩根据负载参数，我们可以计算出所需的力矩。
在这个例子中，所需的力矩可以通过以下公式计算：T = m * a * L / 2其中，m为负载质量，a为加速度，L为运动距离。
代入参数可得：T = 100 * 2 * 0.5 = 100N·m3. 选择合适的直线电机型号在确定所需力矩后，我们需要选择合适的直线电机型号。
在选择时，需要考虑直线电机的最大力矩、最大速度、最大加速度等参数。
一般来说，直线电机的最大力矩应该大于所需的力矩，最大速度应该大于所需的运动速度，最大加速度应该大于所需的加速度。
假设我们选择了一款最大力矩为200N·m，最大速度为2m/s，最大加速度为4m/s^2的直线电机。
4. 计算所需电流和功率在确定直线电机型号后，我们需要计算所需的电流和功率。
电流可以通过以下公式计算：I = T / k其中，T为所需力矩，k为直线电机的力矩常数。
功率可以通过以下公式计算：P = F * v其中，F为所需的力，v为运动速度。
代入参数可得：I = 100 / 0.1 = 1000AP = 100 * 1 = 100W5. 确定驱动器和控制器在确定所需电流和功率后，我们需要选择合适的驱动器和控制器。
驱动器需要能够提供足够的电流和电压，控制器需要能够控制直线电机的运动速度和加速度。
如何进行直线电机选型资料
如何进行直线电机选型直线电机选型——最大推力和持续推力计算目录直线电机选型 (2)——最大推力和持续推力计算 (2)概述 (4)三角模式 (4)梯形模式 (5)持续推力 (5)计算公式 (5)例子 (6)概述直线电机的选型包括最大推力和持续推力需求的计算。
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 x 加速度 + 摩擦力 + 外界应力例子：当移动负载是2.5千克（包含动子），所需加速度为30m/s²时，那么，电机将产生75N的力（假设，摩擦力和外界应力忽略不计）。
通常，我们不知道实际加速度需求，但是，我们有电机运行实际要求。
给定的运行行程距离和所需要的行程时间，由此可以计算出所需要的加速度。
一般来说，对于短行程，推荐使用三角形速度模式，即无匀速运动，长行程的话，梯形速度模式更有效率。
在三角形速度模式中，电机的运动是没有匀速段的。
三角模式加速度为Acceleration = 4 x Distance / Travel_Time²梯形模式需要提前设置匀速的速度值，由此可以推算出加速度。
加速度 = 匀速 / （运动时间–位移 / 匀速）同理，减速度的计算与加速度的计算是类似的，特殊情况是存在一个不平衡的力（例如重力）作用在电机上。
通常情况下，为了维持匀速过程和停滞阶段，摩擦力和外界应力也要考虑进来，为了维持匀速，电机会对抗摩擦力和外界应力，电机停止时则会对抗外界应力。
持续推力计算公式持续推力的计算公式如下：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 = 停滞时间又最大推力和持续推力进行电机的选择。
一般情况下，应该将安全系数设置为20~30%，从而抵消外界应力和摩擦力。
例子电机需要在三角模式下，在0.2秒内，把4kg的负载移动0.3米。
电机在同行程中，返程之前停滞时间为0.15秒。
直线电机原理与选型
直线电机原理与选型直线电机是一种将电能转化为直线运动的电动机。
它与传统的旋转电机不同，直线电机的定子和转子之间的运动是直线的，而不是旋转的。
直线电机在许多领域中得到了广泛应用，如工业自动化、交通运输、医疗设备等。
直线电机的工作原理与传统电动机相似，也是基于洛伦兹力的原理。
洛伦兹力是指导线电流在磁场中产生的力，其大小和方向由洛伦兹力定律决定。
当直线电机的定子和转子之间加上电压，形成电流流经导线时，在磁场的作用下，电流会受到洛伦兹力的作用，从而产生直线运动。
直线电机的选型主要取决于以下几个因素：1.功率需求：根据需要传递的力和速度，选择适当的功率。
功率与输出力和速度成正比。
2.加速度需求：根据需要实现的加速和减速时间，选择适当的加速度。
加速度与电场强度成正比。
3.轴向负载：根据负载的重量和特性，选择适当的轴向力和力矩。
轴向力和力矩与电流和导线长度成正比。
4.空间限制：考虑设备的尺寸和形状，选择适当的直线电机尺寸和布局。
5.工作环境：考虑工作环境的温度、湿度和腐蚀性，选择适当的防护等级和材料。
6.控制系统：根据控制系统的要求，选择适当的编码器和传感器。
除了以上因素，还应考虑直线电机的可维护性、可靠性和成本等因素。
根据直线电机的结构和工作方式，可以将直线电机分为多种类型，如线性感应电机、直线同步电机、刷式直线电机和无刷直线电机等。
-线性感应电机是直线电机中最常见的类型之一、它利用变化的磁场引起定子中的涡流，并产生磁场相互作用产生力。
它具有简单的结构、高效率和高速度的优点。
-直线同步电机是根据同步发电机的原理工作的。
它需要与外部控制器同步，以保持转子和定子之间的同步。
它具有高精度、高刚度和高效率的特点，适用于需要精确定位和高速运动的应用。
-刷式直线电机与传统的直流电动机类似，具有刷子和集电器，通电后通过电刷与转子之间的接触产生直线运动。
它具有较低的成本和较高的输出力，但需要定期维护。
-无刷直线电机没有刷子，通过与电子换向器控制转子的电磁力，实现直线运动。
直线电机的选型方法
直线电机选型要求准则：直线电机：①峰值推力不小于计算峰值推力；②连续推力不小于计算连续推力
1、直线电机的分类
单轴模组、龙门直线模组、XY直线模组、流水线直线电机、标机设备直线模组直线电机系统配套及选型
1、直线电机的选型要求
如何确定系统能达到最大的速度或者加速度？
选型要求准则：
直线电机：①峰值推力不小于计算峰值推力；
②连续推力不小于计算连续推力；
③计入20%裕度，电机推力要大于或等于1.2计算推力；
承载能力：①（有铁芯电机要考虑直线导轨有足够承载电磁吸力的能力）；
②精度等级
③品牌选择（HIWIN、CPC、PIM）,一般应用场景
（THK、IKO、INA），高精密应用场景
光栅方面：①光栅尺栅距；
②分辨率；
③最大允许速度=分辨率*采样频率；
④厂家选择：雷尼绍、海德汉、Microe；
驱动器方面：峰值电流大于或等于直线电机峰值电流；
连续电流大于或等于直线电机峰值电流；
母线电压Ubus=VMax Ke+IpR
2、直线电机的计算选型
1、系统运动参数的技术要求
行程：总行程、加减速行程、匀速行程；
运动时间：加速时间Ta，匀速时间Tr，减速时间Td，停歇时间Tdw、运动周期T
运动质量：有效负责、平台质量、动子质量；
运动速度：最大速度；。
直线电机选型计算(自动计算版)
①运行条件运行条件代号参数单位最大速度Vmax2m/s移动重量m5kg加速度a20m/s2加速时间Ta2s匀速时间Tc3s减速时间Td2s停止时间Tw2s摩擦力f10N外界应力σ0N安全系数μ 1.3②运行模式的选择㈡推力的计算①加速时推力Fa[N]的计算计算 数值 Fa单位结果110N②匀速时推力Fc[N]的计算计算 数值 Fc单位结果10N③减速时推力Fd[N]的计算计算 数值 Fd单位结果90N④停滞时推力Fw[N]的计算计算 数值 Fw单位结果0N⑤持续推力Frms[N]的计算计算 数值 F`max 单位结果143.0N②马达所需连续推力需大于F`rms计算 数值 F`rms 单位结果87.4N综上选择电机型号为㈣若选择串联①连续电流Irms[A]的计算计算 数值 Irms 单位结果1.1A计算 数值 Irms单位结果 1.8A③外部提供电压U[V]的计算计算 数值 U单位结果176.2V 综上所选驱动器要求如下驱动器数值关系计算数值单位最大输出电压卍大于176.2V连续输出电流卍大于 1.1A最大输出电流卍大于 1.8A㈤若选择并联①连续电流Irms[A]的计算计算 数值 Irms单位结果 2.1A计算 数值 Irms单位结果 3.5A ③外部提供电压U[V]的计算计算 数值 U单位结果87.96V 综上所选驱动器要求如下驱动器数值关系计算数值单位最大输出电压卍大于88.0V连续输出电流卍大于 2.1A最大输出电流卍大于 3.5A。
直线电机原理与选型
无铁芯电机
图8：无铁芯直线电机
无铁芯电机
此外，无铁芯电机中的施力部件的质量比 有铁芯电机中的施力部件质量更小，因而 这种结构的电机能够产生很大的加速度， 整体动态性能非常好。无铁芯结构没有齿 槽效应，也没有吸引力，因此可以增加轴 承的使用寿命，在某些情况下还可以使用 更小的轴承。
无铁芯电机
因为无铁芯电机结构具有出色的动态性能， 在运动过程中不会出现齿槽效应，因而功 能非常强大，但是它们的散热效率不如铁 心电机。因为接触面积较小，从绕组底座 到冷却板的导热通道较长，所以这些电机 的满负载功率较低。此外，为了达到合适 的作用力和行程而采用的双排磁体结构也 增加了这个电机的总成本。
铁芯电机
铁芯电机的优势： • 单位尺寸的作用力很大 – 使用铁芯汇聚 流场。 • 成本更低– 采用开面结构，只使用一排磁 体。 • 散热性能好– 因为采用了铁芯，表面积很 大，所以很容易散热。
铁芯电机
铁芯电机的劣势： • 正常吸引力 – 相当于电机所产生的作用 力的5到13倍。 • 齿槽效应 – 限止运动的平稳度，并导致 速度波动。
CUM2系列
规 格CUM2-S1-BCUM2-S2-BCUM2-S3-BCUM2-S4-B性能参数 单位串联串联并联并联连续力,线圈峰值力电机常数连续功率峰值功率电线周 长最大总线电压V330330330330最大线圈温度℃热耗散系数连续电流峰 值电流力常数反电势常数感应系数终端电阻电气时间常数机械参数线圈质量 线圈长度轨道质量（/63mm）电磁吸力N(1b)0
CUM2系列
电机线圈
例如：CUM2-S-S2-K-3.0-B
型号 连接方式
尺寸
热传感器
电缆长度 系列号
CUM2 S=串联
直线电机选型计算表
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。
直线电机的选型方法
直线电机选型要求准则：直线电机：①峰值推力不小于计算峰值推力；②连续推力不小于计算连续推力
1、直线电机的分类
单轴模组、龙门直线模组、XY直线模组、流水线直线电机、标机设备直线模组直线电机系统配套及选型
1、直线电机的选型要求
如何确定系统能达到最大的速度或者加速度？
选型要求准则：
直线电机：①峰值推力不小于计算峰值推力；
②连续推力不小于计算连续推力；
③计入20%裕度，电机推力要大于或等于1.2计算推力；
承载能力：①（有铁芯电机要考虑直线导轨有足够承载电磁吸力的能力）；
②精度等级
③品牌选择（HIWIN、CPC、PIM）,一般应用场景
（THK、IKO、INA），高精密应用场景
光栅方面：①光栅尺栅距；
②分辨率；
③最大允许速度=分辨率*采样频率；
④厂家选择：雷尼绍、海德汉、Microe；
驱动器方面：峰值电流大于或等于直线电机峰值电流；
连续电流大于或等于直线电机峰值电流；
母线电压Ubus=VMax Ke+IpR
2、直线电机的计算选型
1、系统运动参数的技术要求
行程：总行程、加减速行程、匀速行程；
运动时间：加速时间Ta，匀速时间Tr，减速时间Td，停歇时间Tdw、运动周期T
运动质量：有效负责、平台质量、动子质量；
运动速度：最大速度；。
直线电机如何正确选型
直线电机如何正确选型
直线电机该如何正确选型？这一些要素要了解，直线电机因享有结构简单、高速度、高精度等特性，当前已在包括建筑。
物流、工业、航空航天、生物医疗等在内的各个行业领域起着至关重要的作用。
直线电机通过外形基本可分为无铁芯U型槽直线电机、有铁芯平板直线电机、盘式直线电机几大类，且直线电机对的最为关键的构成部分为定子和动子，即使定子的长度稍微发生变化，电机的常用环境都遭到不良影响，对于此，正确性选取比较适合的直线电机须要了解一下几个方面：
1、都知道电机须要保证的推力大小、合理有效行程和总行程、定位精度和重复精度、速度等，通过上述参数选取相对应的电机。
2、都知道电机的运用环境（温度、湿度、有无阻力）、安装方式等，如此一来，需要充分考虑各个方面，电机制造工程师也能配合保证比较适合的选型。
3、都知道自己的预算，有多少钱买哪样的产品，不可一味追求昂贵的高大上的，也不可一味追求便宜的。
上海徽硕实业销售直线电机、力矩电机、直线电机模组、dd马达等，可提供选型、安装、售后服务。
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如何进行直线电机选型
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直线电机选型
——最大推力和持续推力计算
目录
直线电机选型 (3)
——最大推力和持续推力计算 (3)
概述 (5)
三角模式 (5)
梯形模式 (5)
持续推力 (6)
计算公式 (6)
例子 (7)
概述
直线电机的选型包括最大推力和持续推力需求的计算。
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x 加速度+ 摩擦力+ 外界应力
例子：当移动负载是2.5千克（包含动子），所需加速度为30m/s²时，那么，电机将产生75N 的力（假设，摩擦力和外界应力忽略不计）。
通常，我们不知道实际加速度需求，但是，我们有电机运行实际要求。
给定的运行行程距离和所需要的行程时间，由此可以计算出所需要的加速度。
一般来说，对于短行程，推荐使用三角形速度模式，即无匀速运动，长行程的话，梯形速度模式更有效率。
在三角形速度模式中，电机的运动是没有匀速段的。
三角模式
加速度为Acceleration = 4 x Distance / Travel_Time²
梯形模式
需要提前设置匀速的速度值，由此可以推算出加速度。
加速度= 匀速/ （运动时间–位移/ 匀速）
同理，减速度的计算与加速度的计算是类似的，特殊情况是存在一个不平衡的力（例如重力）作用在电机上。
通常情况下，为了维持匀速过程和停滞阶段，摩擦力和外界应力也要考虑进来，为了维持匀速，电机会对抗摩擦力和外界应力，电机停止时则会对抗外界应力。
持续推力
计算公式
持续推力的计算公式如下：
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
又最大推力和持续推力进行电机的选择。
一般情况下，应该将安全系数设置为20~30%，从而抵消外界应力和摩擦力。
例子
电机需要在三角模式下，在0.2秒内，把4kg的负载移动0.3米。
电机在同行程中，返程之前停滞时间为0.15秒。
为了计算简单，假设摩擦力和其他不平衡力不存在。
由上述公式计算，如下：
加速度= 减速度= 4 x 0.3 / 0.2²= 30 m/s²
最大推力= 加速度力= 减速度力= 负载x 加速度= 4 * 30 = 120N
持续推力：因为三角模式，所以无持续推力。