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ETEL Linear Motors产品手册
时间: 2026-08-06浏览次数:
ETEL Linear Motors产品手册

ETEL Linear Motors产品手册

企业背景:ETEL 品牌核心优势
专注直驱技术 50 + 年
1974 年成立,全球唯一长期深耕直驱(直线 / 力矩电机)技术厂商,全部电机瑞士本土制造,拥有大量专利电磁、降噪、低齿槽力设计,行业领先力密度与电机效率。
全栈解决方案能力
不止电机,自研 ACCURET/ULTIMET 运动控制器,可提供电机 + 驱动器 + 编码器 + 机械结构整套直驱方案;同时兼容西门子、海德汉、发那科、倍福等主流第三方伺服 / CNC 系统。
全球本地化服务网络
总部位于瑞士 Môtiers,在美洲、中、日、韩、新加坡、欧洲多国设立子公司 / 销售办事处,覆盖全球精密装备市场;可从设备前期设计、选型仿真到整机调试提供全周期技术支持。


直线电机基础原理与直驱核心定义

1. 直线电机本质
属于无刷同步伺服电机,可理解为旋转力矩电机 “平铺展开”:
动子(初级):线圈组件,又称滑块 / 滑台;
定子(次级):永磁磁轨(磁条);
依靠线圈与永磁体电磁耦合,直接将电能转化直线机械能,无需旋转转直线转换机构。
2. 直驱(Direct Drive)核心逻辑
负载与电机动子刚性直连,彻底取消滚珠丝杠、同步带、齿轮齿条、蜗轮蜗杆等中间机械传动件:
核心收益
无背隙、无机械磨损:动定子无物理接触,MTBF 寿命极长、几乎免维护;
高刚度、高系统带宽:定位重复精度、轨迹精度大幅提升,行程无上限;
结构紧凑、整机简化:减少传动零件,缩小设备体积,降低整机综合拥有成本;
动态性能拉满:高加减速、高速度、速度波动极小。
3. 选型基准区别于传统旋转电机
传统电机按功率选型;直线电机低速 / 静止仍可输出大力,全部选型仅以持续力 Fc、峰值力 Fp为核心指标。


两大主流直线电机:有铁芯 Ironcore / 无铁芯 Ironless

ETEL 标准化产品分为两大类,适配完全不同工况,核心结构与性能差异清晰区分:
(一)有铁芯直线电机(Ironcore)
磁芯叠片汇聚磁通,单位体积推力密度行业顶尖,支持长时间高占空比连续运行。
通用参数
最高速度 15m/s,最大加速度 20g,峰值推力最高 3650N,通过专利设计实现极低齿槽推力波动;全部适配同系列 MWD 标准磁轨,支持 600VDC 高压。
三大产品系列
型号 核心特点 适用场景
LMA 持续推力最大,高热效率,抗热漂移 晶圆检测、芯片贴装、PCB 钻孔、面板设备、医疗自动化
LMG 紧凑型、高性价比、高峰值持续力比 高速飞针测试、轻载高动态精密平台
LMS 与 LMG 机械接口完全兼容(仅厚 7mm),持续推力提升 30%,可直接插拔升级 高占空比长时间连续加工设备
(二)无铁芯直线电机(Ironless,ILF+/ILM+)
动子无硅钢叠片,仅线圈组件,无永磁吸力、零齿槽推力波动、动子质量极轻。
通用参数
最高加速度 30g,峰值推力最高 3200N;可选强制风冷,速度稳定性优于 0.1%,适配气浮轴承平台。
两大产品系列
型号 核心特点 适用场景
ILF+ 中小推力、轻量化动子 高速晶圆检测、引线键合、超高动态短行程轴
ILM+ 无铁芯大推力版本,低动质量 三坐标测量机 CMM、气浮平台、光学加工、PCB 检测、医疗设备
补充:定制短行程执行器
针对 IC 测试、拾放、主动减振等极小行程场景,可定制单相有铁芯、音圈型微型直线执行器,加速度最高 30g,微米级定位,可集成导轨、光栅,数十亿次循环免维护。

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完整直驱系统核心配套组件

一套高性能直线电机平台缺一不可,文档明确四大关键配套部件要求:
1. 运动控制器(ACCURET / ULTIMET)
ETEL 自研控制器为最优匹配方案:
高带宽控制环:电流环、速度环、位置环高频运算,位置环带宽 > 100Hz,电流环 > 2kHz;
内置先进算法:前馈 PID、陷波滤波、齿槽力补偿、粘滑抑制;
多轴插补、实时高速总线,整定时间接近零,纳米级定位稳定;
同时兼容海德汉、西门子、发那科、博世、倍福等第三方主流控制系统。
2. 光栅编码器
直驱对位置反馈信号要求极高,文档推荐光学扫描式光栅尺(海德汉):
无传动间隙,低速匀速控制稳定,降低电机发热、振动、加工表面瑕疵;
选型参考:每极 100 刻线,超高精度场景需提升刻线密度;搭配控制器插值可实现亚角秒级分辨率。
3. 导轨与机械台体刚度
机械结构固有频率建议≥200Hz,需有限元仿真验证;
闭环系统刚度直接决定定位精度与抑制振动能力,台体、导轨、安装面设计是发挥电机性能的基础。
4. 主动减振系统 QUIET(高端选配)
6 自由度主动隔振模组,内置短行程直线电机,微米级行程抵消地面 / 平台振动,1Gb 高速实时总线控制,加速度前馈精度 99% 以上,大幅缩短整定时间,适配晶圆检测、纳米级测量设备。


电机选型全流程关键考量因素

1. 基础力计算(第一步)
峰值力 Fp:由负载质量、最大加速度、摩擦力、外部切削力共同计算;
持续力 Fc:完整工作循环内平均发热功率决定,直接关联电机温升;
堵转校核:静止负载下单相线圈发热不均,必须做堵转温升验算;
齿槽力补偿:ETEL 控制器内置算法抵消推力波动,保障低速稳定。
2. 电磁与电气匹配
绕组规格:不同绕组对应不同力 - 速度曲线,需匹配驱动器母线电压(300VDC/600VDC)、额定电流;
电机常数 Km:衡量电机力输出效率核心指标(优于力常数 Kt);ETEL 专利槽满率设计降低铜损、提升持续推力与散热性能。
3. 热管理(设计前期必须评估)
电机推力本质受散热能力限制:
样本标注标准安装换热面积,若设备安装接触面导热更好,可持续推力可提升;
电机与滑台间加隔热层会严重限制持续出力;
高占空比、高精度设备需预留散热 / 风冷方案。
4. 选型辅助工具
ETEL 提供专业电机仿真选型软件,模拟整机运动循环,输出最优性能 / 成本配比方案;同时可查阅各型号独立样本数据表、官方集成手册获取详细参数。


核心应用行业与落地案例

ETEL 直线电机主攻半导体、精密检测、光学医疗高端装备,文档列举成熟落地场景:
半导体制造(核心赛道)
晶圆检测平台:XYZ3TH 纳米运动平台,2.5g 加速度、1.5m/s 速度,工具端抖动<5nm;
引线键合机 Wire Bonder:无铁芯电机轻量化实现超高动态,有铁芯提升行程覆盖面积;
IC 测试、倒装芯片固晶、PCB 钻孔 / 检测、飞针测试机:LMG 电机支持 24 轴同步控制,运动分辨率<20nm,双面对测高速检测;
CHARON2 XYT 平台:2kg 负载 1g 加速度,定位重复度<1μm,芯片探针微量力控制。
精密测量设备
三坐标测量机 CMM:LMS/LMG 直驱方案,无磨损部件,长年维持亚微米精度,提升检测吞吐量。
光学与显示行业
面板 FPD 生产、AOI 自动光学检测:高推力密度缩小设备体积,检测精度达 15μm 以下,长期免维护。
医疗、激光切割、光伏、光刻机、光学加工设备
无铁芯电机适配气浮光学平台,有铁芯适配重载激光、冲压设备。


直线电机通用综合优势汇总

超高动态性能:最高 30g 加速度、15m/s 极限速度;
极致精度与稳定性:无背隙、零传动误差,纳米级重复定位,速度波动极低;
极简机械设计:取消丝杠、皮带等易损件,设备结构紧凑;
超长寿命、极低维护:无接触磨损,MTBF 优异,大幅降低设备运维成本;
宽推力 - 速度区间:静止、低速、高速均可稳定输出推力;
灵活适配:无铁芯 / 有铁芯两大产品线覆盖轻载高速、重载连续运行全工况;标准化磁轨、兼容第三方控制系统,集成难度低。

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