最常见的线性驱动器是什么时候出现的?

这是关于动圈执行器技术的第一个技术说明。在这里，我们提供了在自动化中使用的线性执行器的简要历史-并提示动圈执行器适用于哪里。

首先是液压执行器。这些装置产生高力，而且由于液压油不可压缩，可以作为伺服装置使用。

这意味着液压执行器可以作为伺服执行器运行，这在需要变速和定位的应用中非常有用。开云体育store主要用途是机床工业，塑料加工和非公路设备。速度不高。由于需要动力装置和泵，液压驱动的成本相对较高。典型的生命周期约为1000万次。流体泄漏是一个主要问题。

气动执行器(和阀门)出现在第二次世界大战后。这些装置产生低到中等的力，速度相对较快。然而，气动执行器通常不用作伺服设备，因为其工作流体(空气)是可压缩的，因此很难用于定位。这意味着气缸本质上提供了两个位置的运动，而且必须手动进行调整。

典型的生命周期约为1000万次。气动执行器本身价格低廉。然而，它们确实需要购买压缩机。

第二次世界大战后也出现了电动执行器。这些设备中的第一个(以及今天的许多)采用电动机的旋转运动，通过某种机制(通常是滚珠丝杠)将其转换为线性运动。旋转电机要么是开环步进，要么是闭环伺服电机，后者的速度和位置可编程。

高速可能与宽螺距，虽然这样的几何妥协速度和定位精度。循环寿命与气缸相当。如上所述，电动执行器首先取代了液压执行器，但由于速度-精度的权衡和循环寿命，现在正面临着直线电机的直接竞争。这些装置的成本大约是气缸成本的三倍。

在20世纪80年代末，第一个基于线性电机的执行器开始出现。这是由于高强度磁铁的发展，首先是钐钴，然后是钕。这些直流器件包括用磁铁移动部件的线圈。

直线电机执行器是伺服装置，具有可编程的位置和速度能力。与气缸或滚珠丝杠驱动器相比，它们可以有更长的寿命(达到1亿次循环)。为了获得相对较高的速度，执行器需要5-A+范围的电流，这是由于移动磁铁的质量所需要的。力水平可与气动装置相媲美。价格大约是气动装置的8倍。

2000年，另一种直线电机被引入市场-动圈驱动器。钕磁铁的开发是这个装置的关键。动圈驱动器是一种直流装置，它使用一系列静态线圈来移动安装在活塞上的磁铁。它们是伺服装置，允许可编程控制的位置和速度。它们还允许对力量进行编程。由于活塞的质量相对较轻，这些是市场上最快的线性驱动器。

动圈执行器(也称为音圈执行器)满足一系列设计目标。在驱动器内部是产生磁场的永磁体;动圈位于磁场中。通过线圈的电流产生线圈和输出轴或梭的横向运动。

就像动磁铁直线电机执行器一样，动圈执行器也有很长的循环寿命。由于移动质量低，输入电流在1.5-A范围内。行程限制在500毫米左右。输出力与气动执行器相当。价格大约是气动执行器的两到三倍，而且还在继续下降。

滚珠丝杠、动磁铁、动圈驱动器等适用性

在大约70%的应用中，电动执行器已经慢慢取代了液压执行器，主要原因是与成本、循环寿命和性能有关。开云体育store

气动执行器很难被其他线性技术取代——主要是因为它们前期成本低。但这种情况正在改变。考虑到电子装配，其中气动线性执行器几乎完全被滚珠丝杠或动圈装置所取代。在这个行业，循环寿命和速度都很关键，而价格并不那么重要。现在，包装行业也发生了类似的变化。

在这里，所有三种电动设计(滚珠丝杠、动磁铁和动圈)都取代了气动执行器。主要原因是取消压缩机，更高的循环寿命，可编程转换，以及更高的速度。即便如此，成本仍然是一个关键，因此需要更低成本的电动执行器来彻底改变这个行业。

这就引出了动圈执行器——它满足了所有这些设计目标……尤其适用于新的包装机。在驱动器内部是产生磁场的永磁体;动圈位于磁场中。通过线圈的电流产生线圈和输出轴或梭的横向运动。输出的力与线圈的匝数和驱动器内的磁通量(两个常数)以及电流成正比。因此，增加通过线圈的电流会增加输出力。想想这个功能是如何帮助动圈线性气缸在许多方面优于气动气缸的。

功能	音圈线性圆柱	气缸
位置验证	界面直观地显示杆的确切位置设置	杆位置未知;必须进行视觉调试
耐用性	超过2亿次循环	1000万到2000万次循环
可配置性	速度，位置和力量	不限于机械调整
能源消耗	低(24/ 48v) V/A(峰值1.7 A)	需要昂贵的空气供应和电力来控制
噪音	小于55db	通常超过85分贝
可重复性	±1毫秒周期时间方差	20毫秒周期时间变化
验证	编码器反馈和完全控制移动参数	传感器或开关不能控制移动，只能限制移动
拥有成本	最初的价格;没有维护	定期更换和调整;需要压缩机，阀门，管道