simotec電磁致動器的機(jī)理和原理說明及其使用示例

■電磁執(zhí)行器的原理和機(jī)構(gòu)

根據(jù)電磁致動器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，有“線性運(yùn)動"和“旋轉(zhuǎn)運(yùn)動"，但這次我們將介紹線性移動的電磁致動器。

有兩種類型的電磁致動器直接運(yùn)動：由電磁鐵驅(qū)動的電磁致動器，例如螺線管，以及由洛倫茲力驅(qū)動的電磁致動器，例如軸電機(jī)。

<電磁閥>

當(dāng)電流通過纏繞成圓柱形的線圈時，線圈中產(chǎn)生磁通量，活動鐵芯被磁化，在主體內(nèi)部產(chǎn)生吸力并吸入可移動鐵芯。 雖然體積小，電磁力強(qiáng)，但其響應(yīng)性不如直線軸電機(jī)。 電磁閥有拉（吸）型和推式兩種。

<軸電機(jī)>

當(dāng)軸電機(jī)通過圓柱形纏繞的線圈時，線圈中會產(chǎn)生磁通量并被吸入桿形磁鐵中。 軸電機(jī)的軸布置使磁鐵在線圈的中心線上彼此面對，軸側(cè)通過通過線圈的電流驅(qū)動。

我們擅長直接運(yùn)動類型。

■電磁執(zhí)行器的磁場強(qiáng)度

電磁致動器中的磁場強(qiáng)度取決于流過線圈的電流強(qiáng)度、線圈的匝數(shù)、線圈的形狀等。

一般來說，有兩種方法可以通過增加線圈的磁動勢和降低磁阻來增加磁場。 為了增加磁動勢，通常采用“增加電流"或“增加線圈的匝數(shù)"。 此外，為了“降低磁阻"，通過插入鐵芯或用鐵覆蓋物體外部來降低磁阻。

磁場的強(qiáng)弱直接影響電磁致動器的性能，因此正確控制磁場的強(qiáng)度很重要。 控制方法包括電流控制和線圈設(shè)計(jì)優(yōu)化。 此外，測量磁場強(qiáng)度可以提高安全性和可靠性。

■電磁執(zhí)行器的運(yùn)動控制

電磁執(zhí)行器的運(yùn)行由電流和磁場的強(qiáng)度、磁鐵的位置等控制。 以下是一些典型的控制方法：

1.電流控制：通過控制流過線圈的電流，可以調(diào)節(jié)磁場的強(qiáng)度，以控制運(yùn)行的速度和扭矩。 控制電流的方法包括脈寬調(diào)制（PWM）。

2.位置控制：使用檢測移動器位置的傳感器控制執(zhí)行器的位置。 這提高了執(zhí)行器的精度和穩(wěn)定性。

3.速度控制：采用電流控制和位置控制等技術(shù)。 通過控制執(zhí)行器的速度，可以提高運(yùn)動的平滑度和響應(yīng)性。

4.振動控制：采用反饋控制和前饋控制等技術(shù)。 通過抑制執(zhí)行器的振動，可以提高運(yùn)動的穩(wěn)定性和響應(yīng)性。

結(jié)合這些控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更高程度的控制。 此外，通常使用微型計(jì)算機(jī)和PLC等控制設(shè)備進(jìn)行控制。

電磁執(zhí)行器的優(yōu)點(diǎn)

■高能效

據(jù)說電磁執(zhí)行器是節(jié)能的。 其中一個原因是電磁執(zhí)行器通過將電能轉(zhuǎn)換為磁場來產(chǎn)生機(jī)械力，因此能量損失低，轉(zhuǎn)換效率高于液壓和氣動執(zhí)行器。

■易于維護(hù)

通常，電磁執(zhí)行器比氣動或液壓執(zhí)行器需要更少的維護(hù)。

電磁執(zhí)行器的缺點(diǎn)

■實(shí)施成本比其他執(zhí)行器更昂貴

一般來說，電磁致動器的安裝成本往往高于帶驅(qū)動源的氣動或液壓致動器。

例如，典型的電磁致動器需要線圈、磁芯、隔膜和驅(qū)動電路。 這些組件必須由高性能材料制成，并且需要高水平的設(shè)計(jì)和制造。 因此，生產(chǎn)成本可能很高。

然而，近年來，不僅對機(jī)器人的需求，而且工廠對自動化的需求也很高，并且要求高精度定位的需求正在增加，并且由于零件本身的小型化和性能的進(jìn)步，成本逐漸降低。

■易受溫度、濕度和灰塵的影響

電磁致動器對溫度、濕度和灰塵敏感。

安裝在高溫位置的電磁致動器會對線圈、磁芯和隔膜等組件造成熱損壞。 此外，在高溫下操作可能會使零件變形并阻止其正常工作。

安裝在高濕度區(qū)域的電磁執(zhí)行器可能會導(dǎo)致零件腐蝕和生銹。 此外，濕氣會進(jìn)入線圈或驅(qū)動電路，從而導(dǎo)致短路或故障。

安裝在多塵區(qū)域的電磁執(zhí)行器可能由于灰塵粘附在組件上而無法正常運(yùn)行。 此外，灰塵會進(jìn)入線圈或磁芯，這會改變磁性并降低性能。

如上所述，電磁致動器可能容易受到溫度、濕度和灰塵的影響。 因此，將其安裝在適當(dāng)?shù)牟僮鳝h(huán)境中并進(jìn)行定期檢查和維護(hù)非常重要。 此外，還有一些具有防塵和防水性能的產(chǎn)品，因此根據(jù)使用目的選擇合適的產(chǎn)品很重要。