直线电机驱动技术

直线电动机在机床进给伺服系统中的应用，近几年来已在世界机

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床行业得到重视，并在西欧工业发达地区掀起 直线电动机热 。

 
在机床进给系统中，采用直线电动机直接驱动与原旋转电动机传

动的最大区别是取消了从电动机到工作台（拖板）之间的一切机械中
间传动环节，把机床进给传动链的长度缩短为零。这种传动方式被称

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为 零传动 。正由于这种 零传动 方式，带来了原旋转电动机驱动方
式无法达到的性能指标和一定优点。

 
（1

 

）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。

 
（2

 

）精度 直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的跟踪误差。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。

 
（3

 

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）动刚度高 由于 直接驱动 ，避免了启动、变速和换向时因中

间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。

 
（4

 

）速度快、加减速过程短 由于直线电动机最早主要用于磁悬浮

列车（时速可达 500Km/h），所以用在机床进给驱动中，要满足其
超高速切削的最大进个速度（要求达 60～100M/min 或更高）当然是
没有问题的。也由于上述零传动的高速响应性，使其加减速过程大大
缩短。以实现起动时瞬间达到高速，高速运行时又能瞬间准停。可获得
较高的加速度，一般可达（2～10）g（g=9.8m/s2），而滚珠丝杠
传动的最大加速度只有（0.1～0.5）

 
（5

 

）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。  

 
（6

 

）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