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2019
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03
电动缸入门基础知识~
作者：
前言：
伺服电动缸主要应用于实验设备、专用设备、军事设备等领域，以及其他可代替液压、气动的场所，是液压、气动设备的升级产品，如全电动多自由度平台等；
实验设备：高频振动台、高频冲击台、仿真平台、试验台、造波机；
专用设备：工业自动化生产线、装配线、坐标机械用、升降台、调偏控制、阀门控制、机械设备、咖玛力、食品医药行业、数控机床、行业包装机、汽车电子压装机、纺织设备卷绕机分度、模具位置控制、夹紧、钻孔、定位、自动调节控制等；
军事装备：雷达支撑架、发射平台升降机构、导弹起竖架、舱门开启缸、火炮俯仰驱动装置、车体电动调平机构、导弹外壳翻转机构、扫雷机器臂、六自由度摇摆机构、履带调节机构、抓弹机构、方舱扩展机构等特种设备。
一、什么是电动缸？
伺服电动缸是将伺服电机与传动丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动通过丝杠—螺母传动副转换成直线运动，同时将伺服电机的特点：精确的转速控制、精确的转数控制和精确的扭矩控制转变成：精确的速度控制、精确的位置控制和精确的推力控制，是实现了高精度直线运动控制的全新革命性产品。
二、伺服电动缸的分类
伺服电动缸从外形结构上可以分为两类：直线式和折返式。
直线式电动缸
直线式电动缸采用模块化设计方法，集成了伺服电机、伺服驱动器、高精度滚珠丝杆等要素，整个电动缸具有结构紧凑、惯性小、响应快、刚性高、低噪音和长寿命等特点。伺服电机与电动缸的传动丝杆直接相连接，使伺服电机的编码器直接反馈电动缸移动活塞杆的位移量，减少了中间环节的惯性和间隙，提高了控制性、控制刚度和控制精度。伺服电机与电动缸整体相连，安装容易、设定简单、使用方便。
折返式电动缸
折返式电动缸的电机和电动缸体平行安装，电机通过高强度同步带带动丝杆传动。折返式电动缸由于整体长度短，适用于安装位置比较小的场合。伺服电机与电动缸配合灵活，安装容易、设定简单、使用方便。
三、电动缸的主要特点
电动缸由于其独有的性能特点，在许多工业场合被逐步推广使用，它作为一种新颖的机电一体化产品，其优点主要体现在以下诸多方面：
1、节能干净、超长寿命、操作维护简单，具有很强的环境适应能力。伺服电动缸不容易受到周围环境温度的影响，可在低、高温，雨雪等恶劣环境下无故障正常工作。防护等级可以达到IP66。密封件防止缸外污垢和水的污染并防止内部润滑剂的泄漏，长期工作，并且实现高强度，高速度，高精度定位，运动平稳，低噪音。
2、传动效率高。采用精密滚珠丝杠或行星滚柱丝杠等精密传动元件的电动缸，省去了很多复杂的机械结构，其传动效率得到了很大提高。这几种类型的电动缸传动效率可以达到90％以上。
3、定位精度高。采用滚珠丝杠的伺服电动缸，通过伺服控制可以实现0.01mm左右的精确定位，具有很高的定位精度，适合应用在对精度要求比较高的场合。电动缸在半闭环时就能达到相当高的定位精度，而液压缸和气缸要达到相同的定位精度必须采用全闭环控制系统。
4、结构简单，占用空间小，维护方便。电动缸主要由电机和螺母螺杆机构组成，机构简单，体积小，不会占用太大的工作空间。由于其结构简单，在发生故障时容易找到故障原因，平时的维护保养也非常方便。
5、可靠性和安全性高。电动缸可以搭载先进的传感器系统，以及各种行程控制装置，对电动缸的工作状态进行检测和反馈，防止发生事故。
6、运行稳定，使用寿命长。当电动缸采用滚珠丝杠或行星滚柱丝杠时，传动部分的摩擦将大大减小，有利于减少材料磨损，提高运行稳定性，延长使用寿命。
7、响应快，直线工作速度可以在很宽的速率范围内调节，低速运行稳定。液压缸的工作速度一般只能达到35mm/s，但普通电动缸的工作速度一般可以达到55mm/s。采用了行星滚柱丝杠的电动缸的速度甚至可以达到2000 mm/s，速度优势非常明显。此外，液压缸在低速重载下容易产生爬行现象，而电动缸没有这个缺点。
8、控制精准，同步性好。在需要多驱动同步的情况下，使用液压缸或气缸很难达到高精度的同步，因为使多个独立的液压缸或气缸的控制回路频率特性一致是非常困难的事情。但使用多个电动缸很容易达到同步，因为电气系统的频率特性比较容易达到一致。
9、它可替代液压缸和气动缸，从而带来比传统技术更大的优势，它具有液压和气动缸得以流行的许多独特设计，以及更清洁、更简单且能效更高的动力传输能力，同时执行器也可以更加简易的集成到可编程控制系统中，因此精度更高，噪音更少。
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