什么是直线驱动，应用背景又是怎样的，1分钟带你看懂

文章来源：东莞希思克传动科技有限公司    发布日期：2020-4-16    浏览：1329次

直线驱动是指直接驱动，是新型的点击直接和运动执行部分结合，即电机直接驱动机器运转，没有中间的机械传动环节，相对常规驱动技术它使控制环可获得极高增益，其反馈亦是检测最终的位置避免了传动环节的耦合误差和扰动，具有静态精度高动态性能好的优势。直接驱动技术的优点是摩擦小、维护工作量小和生产效率高。

典型的直接驱动急速的应用包括，以直线电机为核心驱动元件的直线运动部件和一力矩电机为核心包括驱动部分和位置反馈（感知）部分，驱动部分/执行部分包括动子、定子、线圈等，位置反馈感知部分包括磁栅、光栅、容栅等，结构可以是线性测量的，也可以是角度测量的。

一个完整的直驱部件，包括执行部分（线圈、磁钢、压电瓷片）、位置反馈部分和驱动部分（驱动器），首先需要了解伺服驱动如何使用位置反馈数据。

在伺服驱动器里（直线电机或普通的伺服电机），光栅尺数据分别去往电流环、速度环、位置环3个部分，在电流环里编码器数据被用来确认动子和定子的相对位置确认磁场施加的正确位置，通常电流环的PWM发生器是10位的，因此只要保证在一个磁截距内有10位分辨即可，通常的直线电机磁截距20毫米以上，因此电流环只要满足在20毫米的范围内能够有10位能够有效分辨就好，折合电流环需要的分辨率就好，折合电流环需要的分辨率约20000/1000=20微米，保守下10微米就够了。在速度环中，编码器数据用来确认当前动定子的相对速度，通常电流环频率是每秒10K次或更低，速度环是电流环的四分之一（2.5K）或一半（5K），在每次速度闭环中必需保证能够有效的得到足够多的数据（至少能够得到1个数据）才能保证速度环的PI输出是稳定的，以2.5K的速度环为例，每次闭环时间是400微秒，在400微秒必须至少得到1个光栅数据才能保证PI输出是稳定的，如果用1微米的分辨率，那么最低速度是2.5mm/s,低于这个速度将导致运行的不平顺（电流环比例积分波动巨大），这是极限情况，通常速度环周期需要更多的脉冲来满足速度的平顺度。

通常需要直线电机最终的定位精度是微米级，因此位置环一般微米极就够了，通常位置环的需要的分辨率是需要的重复定位精度的2一5倍，如果重复是2微米，那么位置环的光栅尺分辨率要1微米或0.5微米。对于只需要最终定位的应用场合，不考虑中间的运行平稳情况（机器人抓取、送料等），那么可以选择光栅尺的分辨率低些，只保证位置环定位就好；对于需要中间状态也很平稔的场合（机床加工、3D打印、线切割），就需要很高的分辨率，保证刀具的寿命，加工的表面效果。

常见的位置传感器包括磁栅尺、光栅尺等，如何选在在区部件的应用需要结合其自身的特点。

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