直线电机在机床业的发展趋势

轴承设备

直线电机在机床领域的发展趋势
9 D+ [1 n# u# U! T2 i1)应用机床的直线电机及驱动控制技术日趋成熟
应用机床的直线电机及驱动控制技术已日趋成熟，已具有传统传动装置无法比拟的优越性能。随着电机制造技术的改进，选择合适的直线电机及驱动控制系统，配以合理的机床设计，完全可以生产出高性能、高可靠性的机床。现在直线电机驱动进给速度100 m／min，加速度1 g～2 g的机床已很普遍，已有机床达到快进240 m／min，加速度5 g的指标(日本AMADA激光切割机)。高速度
' ^, G* ^  R! d: T) k高加速度的直线电机传动已在加工中心、数控铣床、车床、磨床、复合加工机床、激光加工机床及重型机床上得到广泛应用。
- G6 k8 ~4 m. e$ A' l% N2)直线电机驱动机床仍以高、特为主，但性价比不断看好
近年来，直线电机系统成本不断下降，在机床成本中的比重明显下跌。但目前采用直线电机驱动仍比传统的传动装置价格要高。因此，直线电机的应用仍着眼于高性能机床，特别是精密高速加工机床、特种加工机床、大型机床，解决传统传动方法不能解决的问题。
+ T. v, D& |# D- j) X, M. J3)机床应用直线电机技术渐趋产业化
直线电机在机床上的应用已不是样品。据有关资料介绍，2001年，德国 DMG公司已在28种机型上采用直线电机，年产量达1 500台(约3 000多根直线电机驱动轴)，占其总产量的1／3。2003年，意大利JOBS公司LinX系列产品已占全公司总产量的60％(年产50台大型龙门加工中心和龙门铣床)，并成为公司的主要利润来源。有专家预测，到2010年世界上将有20％~40％的数控机床采用直线电机进给驱动，而这些机床都是高档机床，因此其产业化前景是不言而喻的。
* G* H* v  y& {7 h  j8 X直线电机在机床中的应用虽然前景看好，但有些问题仍需不断解决，注意完善，才能更好地促进其应用。
1.1.2直线电机驱动的其它高速、高精度设备
. f% ?0 f) U/ e9 ^直线电机在高速、高精度方面的发展除在机床领域外，还在其他领域也有发展，如一些要求高的过程控制系统、精密检测系统、直线伺服驱动系统等等。
美国、日本、德国、英国等世界上有几十家公司生产用于高速、高精度设备的直线伺服电机。品种、数量越来越多，性能越来越好。
1.2 在大推力、大容量方面的发展
近些年来，直线电机除在高速、高精度方面的发展较快以外，在大推力、大容量方面的发展也是比较快的。其应用领域如：八十年代开始在加拿大、日本、美国、马来西亚等应用的直线电机城轨交通(地铁和轻轨)，现在发展很快，特别在日本和中国。应用直线电机驱动的城轨交通，其优势主要体现在以下几点，即：
1)同样容量，降低车体高度，减小隧道面积，成本减少，土地节约；
2)爬坡能力强，转弯半径小，土建减少，成本降低，选线、换乘方便；
# B; Y' Q8 c# F! p$ g9 ^5 c" M3)非接触牵引，节能，噪音低；
4)列车加减速度快，效率高；
+ j/ A1 K" K) {- j; }5)维护量少，运营成本低；
7 y' ?3 u; {$ o% N& h* M; o6)与传统地铁比，除机车底部有所变化外，总的建造模式基本不变；
7)长期的安全运行纪录。温哥华空中列车在14年的时间里安全运送乘客4.5亿人次，运行里程超过10亿公里。
% t* F+ h, Z1 `+ o: E: p日本自1990年3月，在大阪7号线采用了直线感应电机驱动的地铁，1991年在东京12号线采用直线电机驱动地铁后，神户、横滨、福冈、仙台和其它一些城市也引入直线电机地铁。我国广州地铁的4号线、5号线、6号线、7号线，有的已用，有的将要用。国内浙江大学与上海南洋电机集团合作的直线电机驱动地铁车正在调试中。
直线电机在大推力、大容量方面的发展除在地铁和轻轨的应用领域外，在磁浮交通方面的应用也是令人注目的一部分。目前一些国家在磁浮交通驱动技术方面仍在不断向前发展，如日本、德国、美国以及其他一些国家以不同的方式开展研发和推进应用。中国的沪杭磁浮交通线仍在进行工作。
直线电机在大推力、大容量方面的发展还体现在诸如油田抽油机类的大型设备上，其中油田采用直线电机驱动的抽油机比传统的抽油机在同样时间内抽取同样油量时，可节电20％~40％。此外，大推力、大容量直线电机还在大型化工设备、建筑设备以及其他大型工业、民用设备中得到应用，效果明显。