線性伺服馬達(dá)

1、線性伺服馬達(dá)Linear DrivesAir/Hydraulic CylinderBeltLinear MotorBallscrewRack & PinionNo BacklashNo WearHigh SpeedHigh PrecisionHigh DynamicUnlimited TravelSmooth MotionMulti-HeadsOperationLow Part Count線性馬達(dá)優(yōu)點(diǎn)線性馬達(dá)優(yōu)點(diǎn)Linear Motion線性馬達(dá)種類線性馬達(dá)種類NSSNSSSN線性步進(jìn)馬達(dá)線性步進(jìn)馬達(dá)鐵心式線性伺服馬達(dá)鐵心式線性伺服馬達(dá)線性感應(yīng)馬達(dá)線性感應(yīng)馬達(dá)無鐵心式線性伺服馬達(dá)無鐵心

2、式線性伺服馬達(dá)線性步進(jìn)馬達(dá)線性步進(jìn)馬達(dá) 動作原理動作原理1)2)3)4)/ 4/ 4/ 4AB+ -動子定子AB+ -AB+-AB+-磁鐵磁鐵線性步進(jìn)馬達(dá)基本模組線性步進(jìn)馬達(dá)基本模組( a )( b )( c )直線式直線式旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式平面式平面式直線式直線式 線性步進(jìn)馬達(dá)線性步進(jìn)馬達(dá)1.5m LMPA for BOSCH, Germany直線式線性步進(jìn)馬達(dá)直線式線性步進(jìn)馬達(dá)定子定子動子動子壓縮空氣壓縮空氣入口入口線性步進(jìn)馬達(dá)定子凹槽線性步進(jìn)馬達(dá)定子凹槽旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式 線性步進(jìn)馬達(dá)線性步進(jìn)馬達(dá)平面式平面式 線性步進(jìn)馬達(dá)線性步進(jìn)馬達(dá)LMSP,TOKYO ELECTRONTravel: 640 x

3、640 mmAccuracy: +/- 0.002 mmVelocity: 1 m/sYaw: 2 arc sec10 mm Settling: 100 ms直線式之變化直線式之變化L-TypeU-TypeO-Type各式之組合各式之組合直線式直線式 旋轉(zhuǎn)式旋轉(zhuǎn)式 平面式平面式結(jié)合直線與旋轉(zhuǎn)式步進(jìn)馬達(dá)之結(jié)合直線與旋轉(zhuǎn)式步進(jìn)馬達(dá)之XY Table雙動子線性步進(jìn)馬達(dá)雙動子線性步進(jìn)馬達(dá)直線式直線式平面式平面式平面式雙動子馬達(dá)平面式雙動子馬達(dá)典型應(yīng)用例典型應(yīng)用例 :晶圓檢測機(jī)，PCB / LCD檢測機(jī)，PCB 飛針檢測機(jī)，雷射切割機(jī)線性永磁交流馬達(dá)線性永磁交流馬達(dá)(線性伺服馬達(dá)線性伺服馬達(dá))(Line

4、ar PMSM Motor)鐵心式線性伺服馬達(dá)原理鐵心式線性伺服馬達(dá)原理 NSSNSNNS 通常繞線部份為動子, 磁鐵部份為定子 需要光學(xué)尺回授做伺服控制 有顯著的 Cogging Force移動移動導(dǎo)磁鐵心導(dǎo)磁鐵心鐵心式線性伺服馬達(dá)形式鐵心式線性伺服馬達(dá)形式* From Linear Synchronous Motors, by G. Gieras and Z. Piech單側(cè)式單側(cè)式管狀馬達(dá)管狀馬達(dá) 外線圈外線圈雙側(cè)式雙側(cè)式管狀馬達(dá)管狀馬達(dá) 內(nèi)線圈內(nèi)線圈鐵心式伺服馬達(dá)鐵心式伺服馬達(dá)磁鐵磁鐵動子動子光學(xué)光學(xué)尺尺雙動子鐵心式伺服馬達(dá)雙動子鐵心式伺服馬達(dá)線性伺服馬達(dá)線性伺服馬達(dá)XY 平臺平臺PC

5、B Drilling Machines應(yīng)用應(yīng)用PCB Drilling Machines馬達(dá)馬達(dá)無鐵心式線性伺服馬達(dá)原理無鐵心式線性伺服馬達(dá)原理 定子由磁鐵排列而成, 通常雙側(cè)式 動子由不導(dǎo)磁材料構(gòu)成(如塑膠), 繞線粘在材料上 氣隙較大, 推力較小, 但Cogging Force 很小動子定子SNSNSSNNNSSNSNSSNNNS無鐵心式線性伺服馬達(dá)無鐵心式線性伺服馬達(dá)磁鐵磁鐵動子動子無鐵心與有鐵心馬達(dá)組成的無鐵心與有鐵心馬達(dá)組成的XY Table無鐵心馬達(dá)無鐵心馬達(dá)有鐵心馬達(dá)有鐵心馬達(dá)雙動子無鐵心伺服馬達(dá)雙動子無鐵心伺服馬達(dá)Wafer Robot 應(yīng)用應(yīng)用無鐵心伺服馬達(dá)組成的無鐵心伺服馬

6、達(dá)組成的XY Gantry(龍門式平臺龍門式平臺)XYZ Gantry 管狀線性伺服馬達(dá)管狀線性伺服馬達(dá) (LinMot)* From 馬達(dá)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室馬達(dá)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Motor Technology Lab.)目前的研究目前的研究磁力軸承與軸流式磁力軸承與軸流式 pump設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)軸向磁通馬達(dá)設(shè)計(jì)與應(yīng)用軸向磁通馬達(dá)設(shè)計(jì)與應(yīng)用開關(guān)磁阻馬達(dá)自軸承開關(guān)磁阻馬達(dá)自軸承(Self-bearing)控制控制開關(guān)磁阻馬達(dá)震動抑制策略開關(guān)磁阻馬達(dá)震動抑制策略開關(guān)磁阻馬達(dá)開關(guān)磁阻馬達(dá) pumprotor impellerBerlin Incor I, Berlin Heart AG,GermanyMagnetic

7、ally Levitated Axial Flow Blood Pump 轉(zhuǎn)子葉片由輪殼往外設(shè)計(jì)為實(shí)心結(jié)構(gòu)，葉片容易製造與安裝，但 air gap較大轉(zhuǎn)子為空心結(jié)構(gòu)，葉片由輪殼往內(nèi)的設(shè)計(jì)， air gap較小，馬達(dá)效率與磁力軸承的可靠度較高Outer and Inner Impeller Designouter impeller inner impellerring permanent magnetselectromagneticactuatorrotorimpeller (not shown)motor單軸磁力軸承控制之單軸磁力軸承控制之Axial Flow Pump設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)(Inner I

8、mpeller)fluid flow2組環(huán)形磁鐵磁鐵(Passive Radial Bearing)提供轉(zhuǎn)子徑向平衡力1組環(huán)型電磁鐵電磁鐵(Active Thrust Bearing) 提供轉(zhuǎn)子軸向力控制軸向位移PrototypeBLDCHall sensorsfluid flowelectromagneticactuatorring permanent magnets實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)之實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)之BLDC Motor定子線圈定子線圈 輪椅電動機(jī)車電動腳踏車Wheel Motor Applicationsmagnetsbearingstatorrotor3相相48極軸向磁通車輪馬達(dá)設(shè)計(jì)極軸向磁通車輪馬達(dá)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)之實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)之Wheel Motor定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)製作之實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)製作之12/8極極 SRM定子定子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子12極驅(qū)動器極驅(qū)動器 實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)6/4 極極 SRM因?yàn)镾RM之轉(zhuǎn)子必需為凸極結(jié)構(gòu), 若能將轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)成近似葉片之形狀近似葉片之形狀, 則轉(zhuǎn)子不只可導(dǎo)引磁場, 亦可用來推動流體60o同一極設(shè)計(jì)修正設(shè)計(jì)修正:定子分成 3 段