电动推杆的基本指南

介绍

 

无论在何处，机器设备运行时所需的推、拉、升、降的作动，都可以使用电动直线推杆系统来操作。电动直线推杆可透过简单的操作，提供安全、精准的直线移动。电动推杆也具备高效节能、使用寿命长，维护需求低的优点，让这几年电动推杆的需求有了指数型的成长，在各种不同应用环境都至少可以看到3种电动推杆的其中1种: 电动直线推杆、升降立柱、齿轮减速电机，在各式各样的设备系统中运作。

 

堤摩讯(TiMOTION)是电动直线推杆解决方案的业界领导供货商。我们的全球团队提供专业的客制化系统服务，适合医疗、工业、工作场所及居家家具应用环境所需的规格要求。

 

本篇电动推杆指南会带您了解电动推杆的运作原理、内部配件，以及相关规格特性的关联。以帮助您的系统设备项目挑选正确合适的电动推杆系统。

 

 

内容
	第1章：电动直线推杆
	第2章：比较不同推杆系统
	第3章：电动直线推杆的配件
	第4章：安全特性选择
	第5章：负载和速度
	第6章：IP等级
	第7章：位置反馈传感器

 

 

 

第1章 电动直线推杆

 

什么是电动直线推杆

电动直线推杆又称作电动线性传动器、电动线性推杆，是将电动马达的旋转运作转换为物理机械性直线移动的电动驱动装置，使应用对象可以达到线性移动的功能。

 

与液压和气动推杆的驱动系统相比，电动推杆系统为最可信赖的一种，几乎不需要维护、价格也远低于其他品牌的气动系统，在定位回馈数据与电动方案整合方面，则比气动或液压推杆容易许多。

 

如何运作

电动直线推杆可将交流电或直流电马达的旋转运动，转换成直线运动，使产品可以在各个方向有效地旋转。直流电电压通常被视为更安全。

 

线性动作透过马达旋转推杆的螺杆产生。螺杆以顺时针或逆时针旋转可让螺帽（基本上是螺杆上的螺帽）以直线上下移动，针对负荷产生推／拉效应。

 

电动推杆的常见类型

电动推杆有许多配件及选择。堤摩讯(TiMOTION)为一垂直整合的公司，设计及制造各类型的电动推杆，所有的产品都可依照客户的应用需求提供客制化的服务。一些常见的电动直线推杆类型包括：

 

直齿推杆

马达直接与驱动轴心平行。一般来说，这些电动直线推杆类型为直齿轮或正齿轮，具有更多齿轮比选择。直齿推杆可容许较大范围的负载及速度。然而，正齿轮类型的平行推杆操作时，噪音值会比螺旋齿轮和蜗轮齿轮所驱动的推杆大声。关于我们所提供的直齿推杆，可参考我们的TA2P、TA16、TA29、MA2、MA5及VN1型号。

 

MA2

 

枪型推杆

马达设置与驱动轴垂直。一般来说，这类型的电动直线推杆为蜗轮马达。蜗轮的齿轮比选择较少。因此，其效能与正齿轮驱动马达相比较低，但操作时噪音也较小。蜗轮齿轮驱动的枪型推杆的关键优势为自锁能力的增加。关于我们所提供的枪型推杆，可参考TA23、TA31、TA37及TA43电动推杆。

 

TA37

 

直线型线性推杆

电动直线型线性推杆有较长的缩回长度，很适合应用于较狭窄或小尺寸的安装空间。直线型线性推杆一般由马达、行星齿轮传动配件、及螺杆组成。操作时，通常会有较大的噪音。关于直线型线性推杆，请参考JP3及JP4电动推杆。

 

JP4

 

齿轮马达

齿轮减速电机可满足低成本和弹性的设计，可与各种外部轴配件搭配。精巧的外观设计，一般为蜗轮驱动，对于需要同步设定的机构应用是最佳的选择。关于齿轮减速电机，可参考TGM1、TGM2、TGM3、TGM4、TGM5及TGM7型号。

 

TGM3

 

双马达电动推杆

双马达推杆可达到双向移动、个别或同时进行。一般来说，双马达推杆大多是蜗轮驱动马达，操作时噪音较小。通常双马达推杆的单价会比较高，因为购买整个系统的零件较少，所以整体系统的成本也相对较低。关于双马达推杆，可以参考的TT1型号。

TT1

 

线性滑动推杆

此种类型的推杆不需要外管，即可产生线性动作。利用塑料滑动机械作用，即可在推杆上做线性的移动。线性滑动推杆经常运用在居家家具，例如电动躺椅及沙发。关于此类型推杆，可参考我们的TA5P推杆。

 

TA5P

 

电动升降柱

堤摩讯(TiMOTION)所提供的升降立柱主要应用在工业、医疗及人体工学的市场。相较于电动推杆，电动立柱的主要优势为可承受较高的垂直负载能力，同时保持高度稳定。我们的工业及医疗升降立柱是针对各种应用设备的需求规格设计，例如：医疗和肥胖病人专用床及工业升降工作站应用，对于病患和用户的安全和规格都有其要求。关于医疗和工业立柱，可参考TL3、TL10H、TL17、TL27及 TL18AC。

 

根据使用者的喜好，我们的工作环境应用立柱提供丰富的颜色、形状、两节或三节、以及规格的选择，同时也符合美国办公家具制造商协会 (BIFMA) 的要求。美国办公家具制造商协会或BIFMA是一个非盈利性的贸易组织，促进及维持家具产品之自发安全性及性能标准。关于工作环境应用的升降立柱，可参考TL4、TL5、TL7、TL9、TL13、 TL14及TL15。

 

TL3

 

如何选择适合的电动直线推杆

对于成功的自动化项目计划来说，选择适合的电动推杆是必要的部分。每个项目计划的需求都是独一无二的，为协助您选择正确的推杆，必须考虑到应用设备的需求以及其技术上的限制：速度、负载、工作周期、可用空间、应用环境等。

 

确定所需的负载

负载能力是选择推杆时的重要决定因素，因为负载能力也会决定相关的各种配件，如马达、螺杆、螺帽、齿轮、滚珠轴承等。此外，确定推杆操作的方向（拉、推、垂直或水平移动）以及所需的行程长度也很重要。因为这些需求取决于推杆内外管的直径。所有的需求因素都会影响电动推杆负载的能力和稳定度。

 

确定所需的速度

速度为挑选电动推杆时的基本因素，并非所有机械作用或材质都适合运用于高速运作。高负载和高速的操作环境可能会导致电动推杆过早磨损，进而影响其使用寿命。因此，每种规格的推杆都有其不可超过的速度和负载，以保护电动推杆不受损伤。除此之外，速度还取决于螺距和马达的特性。

 

确定工作周期

工作周期决定了机器设备开启时间和关闭时间的比率。因此决定工作周期对于挑选电动推杆、其材质、以及其机械作用来说是必要。符合工作周期运作的电动推杆，可让应用设备有较佳的使用寿命，并减少机械配件磨损或可能发生的过热情况。平行电动推杆，因为是正齿轮驱动，可承受较长的工作周期以及较大的周期数。

 

确定可用的空间

应用系统的可用空间也可作为选择电动推杆的根据。例如推杆有多少空间可以进行直线移动，以及应用系统有多少的安装空间。

举例来说，直线型电动推杆因马达与螺杆是直线排列组成，所以整体的尺寸更为小巧，适合安装空间较小的应用系统。电动推杆的安装尺寸取决于内部的结构配置，如直线型、L型或平行马达。

 

确定环境需求

应用设备的环境需求，对于选择正确的电动推杆来说是关键因素。必须考虑的问题：设备操作是在室内或室外？是否会暴露于灰尘、固体污染物或湿气高的环境里？是否必须承受密集使用清洁剂或高压清洁？是否需要无声运转？

依据这些环境需求，电动推杆的材质及异物防护等级都会有所不同。举例来说，L型电动推杆的塑料蜗轮可达到安静的运作需求，很适合医疗或居家应用环境。

 

电动推杆的选择取决于许多因素和需求，一个合适的电动推杆必须满足该应用系统的每个条件列表。此外，预算也是决定项目计划的一个因素。一些不可避免的技术限制，可能需要更多的预算。因此必须完整地将各个考虑的需求和参数列出，才能挑选出最合适的电动直线推杆。

 

 

第2章 比较不同推杆系统

 

针对3种不动的推杆传动系统 – 气动、液压以及电动，存在许多误解和过时的主张。过去，您可能认为特定产业的推杆应用需求，只能局限于单一的推杆传动系统，但随着科技的进步发展，各种产业所能运用的传动系统范围变广泛了，针对您的项目计划可能会有多于1个的传动系统选择。

 

3种类型的推杆传动系统

气动

气动推杆由空心汽缸中的简单活塞组成，因为较低的购买成本，被广泛的应用在自动化系统。气动推杆系统需要手动帮浦或外部压缩机移动汽缸壳内的活塞，当压力增加时，汽缸会沿着活塞轴移动，产生需要的线性移动力量。可藉由弹回力量、或在活塞的对向加入液体使推杆回到原始缩回的位置。

 

液压

与气动推杆类似，液压推杆利用帮浦供应不能压缩的液体，取代压缩空气以线性动作移动汽缸。液压推杆包含2个基本的部分：控制器材，例如：多变的节流阀（有喷嘴的滑动闸门或有初始轴向间隙的配对滑动阀），以及推杆配件，例如：活塞或控制阀滑道。 液压推杆具有高负载和长行程的优点，但缺点是无法编程。

 

电动

电动线性推杆小巧且可编程，可达到高速、高负载、准确控制及加速/减速的设定。电动推杆利用马达的旋转力量（电力）转换为线性移动（转矩）。利用马达旋转推杆的螺杆，核心会以直线上下移动，产生负荷的推／拉效果。 与液压和气动比较，电动推杆为最可信赖的一种，几乎不需要维护。

 

优缺点比较

每种类型的推杆系统对其适合的应用来说，都是必要的。每种系统都有其优点和缺点，决定适合您项目的推杆前，请权衡您项目所需满足的重要特性有哪些。

 

特性	气动	液压	电动
复杂性	简单的系统组成	中等复杂的系统组成	控制系统及移动配件可在多种复杂度配置下，配合运作
最大功率	高	极高	高
控制	简易阀	需要使用者操作	具备弹性的操控能力
位置 准确性	准确性较低	在行程的中点定位需要额外的配件及使用者支持	准确性较高，可同步定位能力和速度控制
速度	极高	中等	中等
负载等级	高	极高	可依据速度和定位需求调整
使用寿命	中等	长期	长期
加速	极高	极高	中等
震动负荷	可处理震动负荷	防爆、防震及防火花	处理震动负荷能力有限
环境影响	高噪音等级	液压液体渗漏及处理	最少
效用	压缩机、电动、导管	帮浦、电动、导管	电动
效率	低	低	高
可信赖性	极佳	优良	优良
维护	高度使用者维护	高度使用者维护	维护需求低或甚至不需要维护。
购买 成本	低	高	高
操作 成本	中等	高	低
维护 成本	低	高	低

 

在一开始决定推杆系统的必要特性是相当重要的，您应该依照这些需求来评估、挑选所需要的推杆系统。此外您可能也会考虑系统的成本。成本包括：初期购买、维护及维修费用。

 

 

第3章 电动直线推杆的配件

 

电动推杆有各种不同的外型、尺寸、及性能。堤摩讯是垂直整合模式的电动传动系统供货商，我们可以依照顾客的不同的应用需求，客制、设计及制造所有配件，提供完整的系统客制化服务。

 

为了能创造优化的自动化解决方案，必需熟悉电动推杆内部的运作，了解电动推杆的优点及限制。接下来，我们将逐一介绍构成电动线性推杆的内部配件。

 

 

A.上端

U型钩为一U型金属件，两端有洞可穿过运作的固定器材、针插或螺栓。U型钩附加于前及后推杆上，可使推杆固定安装于应用装置里。堤摩讯(TiMOTION)提供的接头样式包括：圆形、U形（有沟槽）或有穿孔，此外，我们也提供客制化服务，以满足不同应用的特殊需求。

 

B.外管

此挤压铝制管也被称为外管，可保护电动推杆外部并包覆所有推杆的内部配件。

 

C.内管

亦称为延伸管、驱动管、转换管或活塞。内管通常由铝或不锈钢制成，缩回时，内管位于螺杆所在之处。此管附加于螺蚊驱动螺帽，于螺帽沿着旋转螺杆移动时延伸及缩回。

 

D.螺杆

亦称为导螺杆。螺杆为长型直杆可在机器或工具中旋转。电动推杆藉由旋转、延伸、及缩回螺帽／内管，产生线性移动。我们的钢制的螺杆可确保推杆的耐用性及强度，适合运用在各种负荷和速度性能不同的系统环境。

 

E.防冲挡片

防冲挡片位于螺杆尾端，功能为避免内管过度延伸。 

 

F.防摆环

防摆环为增加电动推杆密封性的配件，附加于外管尾端，可避免灰尘及液体进入推杆螺杆区域造成污染。另可确保内外之间的适当密封，进而影响电动直线推杆的IP等级。堤摩讯所提供的电动直线推杆有IP42、IP54、IP66、IP68及IP69K。

 

G.螺母

螺母可作为梯形或滚珠形，附加于内管并沿着螺杆移动。螺母是可延伸或缩回内管的配件，通常由金属或塑料制成，有时可锁定内管，以避免内管旋转。

 

H.极限开关

极限开关是利用切断马达的电流来控制完整伸出及缩回的内管位置。这些开关可避免推杆过度延伸或过度缩回。除了控制位置，极限开关也可用作信号发送的配件。

 

I.齿轮

齿轮通常由钢或塑料制成，与其他齿轮啮合转动以改变驱动机械的作用速度（例如：车辆引擎） 和驱动部分的速度（车轮）之间的关系。齿轮连接至动力来源，例如：马达。 堤摩讯针对不同的应用系统，提供丰富的齿轮选择。

 

J.马达外壳

马达外壳可装下所有齿轮马达的内部件，不会暴露于外部伤害。堤摩讯马达箱一般由高质量的塑料制成。

 

K.DC马达

DC（直流电）马达是电动线性推杆的动力来源。直流电马达有许多种类型，我们主要使用有刷DC马达，其中由三种组件组成：

 

- 定子(Stator)：

马达固定的内部部分，包括马达箱、2个永久性磁铁及马达盖。定子会在转子周围产生固定的磁场。 

 

- 转子(Rotor)：

转子亦称为电枢，为可旋转马达的内部部分。主要包括硅钢板、马达轴、转向器及铜绕线。

 

- 转向器(Commutator)：

转向器为附加于马达轴上的一组薄板。薄板可连接电磁铁的线圈。转向器用于将马达的极性转向，对于维持马达旋转不失去转矩来说是必要。

 

-碳刷(Carbon brushes)：

碳刷利用滑动摩擦将马达中的电流，从定子发送至转子。

 

-马达轴心(Motor shaft)：

马达轴心将齿轮马达连接至DC马达上定子的底部。

 

 

注：交流电马达 (AC Motors) 也是堤摩讯(TiMOTION)制造的选项。选择此种马达，可参考MA1电动推杆。

 

 

第4章 安全特性选择

 

堤摩讯(TiMOTION)相信质量和安全与设计和功能性习习相关。我们可依据电动推杆操作的应用环境需求及面临的限制，提供完整的系统客制化服务，强化电动推杆的稳定性及安全性。 

 

购买电动直线推杆时，必须考虑的安全特性选择为：

 

过载锁栓

过载锁栓为内建的装置，若电动推杆达到事先设定的负荷限制时会滑动脱离螺杆。此装置可以预防线性推杆可能损伤的风险。我们的MA1工业电动推杆有提供此安全规格选项。

 

PTC热敏电阻

PTC热敏电阻的功能就像是保险丝，可以切断马达动力，保护马达免于过热和烧坏。我们的电动马达具有UL认证选项，包括内部安装PTC热敏电阻。超过1世纪以来，保险商试验所 (UL) 在产品安全方面已成为世界的领导者。为了确保我们的产品安全性，堤摩讯的产品皆通过适合的外部测试并取得UL的认证。

 

安全螺帽

安全螺帽为金属强化的梯形驱动螺帽，用于协助电动推杆支撑较高的负载。安全螺帽建议用于负荷为6,000N或更高的情况。堤摩讯的高负载系列电动推杆也可附加此安全选择，以确保推杆的强度及稳定性。 

 

推动螺帽

标准驱动螺帽会将螺纹转进螺杆，但是「推动」螺帽没有螺纹，此设计可避免阻塞物（动物、人类、其他家具等）受到缩回的线性推杆系统的伤害。起身椅是此安全选项最好的例子之一，若起身椅的椅脚正从延伸回到原本缩回的位置，但椅脚下有物品，这时椅脚碰触到物品时，不会继续运作推动物品。我们的TA5P、TA6及TA14电动直线推杆有提供此项安全选择。

 

快速释放

快速释放主要设计用于医疗病床应用，当紧急状况发生需要病床的背部快速的平放时（EX: 紧急进行CPR），就可以透过按压把手或绳索，让电动推杆可以快速的反向驱动。我们的TA31 及 TA15 电动推杆有提供此项安全选择。

 

 

手转释放

手转释放主要设计用于医疗应用的病患吊架系统。手转释放可使内管从前端接头（U型钩）释放，并可自由旋转。手转释放可让电动推杆自由的反向驱动，让病患从吊架系统上利用手动方式降低位置。我们的TA23、TA36及TA37型号有提供此项安全选择。

 

 

手动曲柄

手动曲柄为一个安全装置，主要设计用于医疗应用。可让医师在紧急状况或停电时，手动操作医疗床的位置。堤摩讯的TA10医疗电动推杆及MA1/MA2工业用电动推杆都有提供手动曲柄的选择，并可依据顾客的应用需求进行客制化服务。

 

 

螺杆煞车

螺杆煞车是一种单一方向的剎车装置，安装在蜗轮周围。当小齿轮转动时会自动启动，之后马达转动时再释放。

 

马达煞车

马达煞车安装于马达轴顶部或底部，位置取决于该应用是属于推力或拉力负载。马达剎车可增加电动推杆的耐用性，并强化推杆的自锁力量。堤摩讯(TiMOTION)的推杆产品都具备高耐用性，我们大部分的电动推杆都附有马达剎车装置。

 

 

电机制动器

电机制动器可藉由电磁力控制螺杆的机械阻力，进而让马达放慢或停止运作。电机制动器通常安装在马达轴的底部。此项安全装置可参考我们的MA1工业用电动线性推杆。

 

机械制动器

机械制动器很适合装置在反向传动需要承受高负荷重的应用设备中，以加强电动推杆系统的稳定性。

 

 

第5章 负载和速度

 

为您的应用设备选择适合的电动线性推杆系统时，有很多因素要考虑。修改各种轴心类型、轴心规格、马达每分钟转速 (RPM)、齿轮比及供应推杆之动力的组合，堤摩讯(TiMOTION)可以控制电动直线推杆的负载和速度，藉由客制化不同类型的螺杆、螺杆规格、马达每分钟转速(RPM)、齿轮比、和供应推杆动力的组合。而这些不同的类型的零组件组合的特性也相互影响，决定了一只电动推杆的质量、耐用性、和特性。

 

螺杆类型

螺杆的类型，会部分决定电动推杆移动的速度和及负载能力。我们所提供的电动推杆主要有2种类型的螺杆: 导螺杆、滚珠螺杆。而导螺杆目前常见的有3种螺纹类型：方螺纹、梯形螺纹及锯齿螺纹。

 

导螺杆

堤摩讯(TiMOTION)以梯形螺纹生产导螺杆（适合梯形螺帽）。梯形螺纹有高度的负荷能力，但因为螺帽和螺纹间增加的摩擦力，所以速度没有滚珠螺杆快。然而，梯形导螺杆能提供更节省成本和可信赖的解决方案。堤摩讯大部分的电动椎杆都是使用梯形螺纹导螺杆，想了解更多可以参考我们的TA2、TA4、TA6、TA23型号。

 

滚珠螺杆

滚珠螺杆的摩擦力比梯形螺杆小，螺纹轴提供滚珠轮杆一个环状通路（在一个滚珠螺帽中），其移动的准确性比滑动摩擦的梯形螺帽更为精确。因此，滚珠螺杆能达到更精确，更高速的移动方案。然而，也因为如此，滚珠螺杆通常没有自锁定的力量，因此制动器机制(剎车)可以协助反向驱动并维持负荷的位置。想了解使用滚珠螺杆的产品，请参考我们MA1推杆。

 

螺杆规格

螺杆规格对于推杆移动速度也有很大的影响，但主要是影响支撑负荷的能力。螺杆的规格包括：螺距、导程及螺纹的头数。螺距为螺杆上的螺纹顶至邻近螺纹顶的轴距。导程为螺杆在轴上移动一圈（360度）的线性距离。螺纹的头数为独立螺纹缠绕在螺杆上的次数。

 

以上所描述的规格到底是什么意思？螺纹的角度会决定螺帽在螺杆上下移动的速度。角度越陡，移动越快，反之亦然。螺赶上的螺纹头数越多，则螺纹角度就会越陡。然而，移动速度和自我锁定能力之间需有个平冲。螺帽在螺杆上下移动越快速，一般来说代表自我锁定力量会下降（在螺帽停止时，能自然维持负荷的位置）。

 

转速和齿轮比

控制推杆速度和负荷时，需考虑的另一件因素: 调整转速和齿轮比。齿轮比为驱动器每分钟转速 (RPM) 和驱动齿轮的RPM 的比例。举例来说，若驱动器正齿轮有12齿，驱动正齿轮有24齿，则驱动正齿轮是驱动器正齿轮的2倍。驱动齿轮每转1圈，驱动器齿轮必须转2圈，则其齿轮比为2:1。

 

另外，依照所需要的负载及速度，也可以增加额外的齿轮到这个公式里，因为负载和速度彼此的关系可藉由「机械动力 = 力量 X 速度」的公式套用在电动推杆上。假设特定应用需要的负荷很高。在此情况下，堤摩讯可增加更多的齿轮以调整齿轮比，让电动推杆产生更多转矩，最后可以在螺杆上增加更多力量，使其移动。

 

机械动力要求

操作电动推杆的负载和速度时，也可考虑应用设备所需求的机械动力总量（动力以瓦特计算）。记住电流、速度及DC马达负荷的要点为，当负荷增加时，电流会增加，速度则会降低（如下方图表所示）。除了这个主要的关系之外，很多其他的电机参数也会影响负荷及速度，例如使用的电源或马达效能。

 

堤摩讯提供电源供应器以支持我们的12V DC、24V DC或36V DC电动线性推杆。我们大部分的推杆以直流电 (DC) 运作，此外，我们的控制盒可以将交流电 (AC) 转换为直流电，因此顾客可以将其应用直接接在墙上使用市电。堤摩讯可以整合SMPS变压器（开关模式电源），以及环形变压器至控制盒中。SMPS变压器支持110V AC 及 220V AC，可让客户的应用设备运用在世界各地。

 

以下3个图表可协助了解单位用途及转换。第1个图表市的电压单位表示，第2个为牛顿 (N) 转换为磅 (Lbs.) 和公斤 (kg)，最后1个是公厘 (mm) 转换为英寸 (In)：

 

电压表示

12 Volts DC	12V DC	12 VDC
24 Volts DC	24V DC	24 VDC
36 Volts DC	36V DC	36 VDC
48 Volts DC	48V DC	48 VDC
110 Volts AC	110V AC	110 VAC
220 Volts AC	220V AC	220 VAC

 

重量转换（N 转换为 lbs. 和 kgs）

1 牛顿 (N)	.22481 磅 (lbs)
1 牛顿 (N)	.1 公斤 (Kg)

 

距离（mm 转换为 in.）

1 公厘 (mm)

.03937 英寸 (in)

 

 

第6章 IP等级

 

不只电动推杆内部会影响其使用寿命，增加推杆的IP防护等级，使推杆免于固体物质及液体侵入，也可确保其长期的使用寿命。堤摩讯(TiMOTION)可藉由增加外部的保护层，提升电动推杆和升降立柱的IP防护等级，以协助确保使用寿命。

 

什么是IP等级

依据应用环境的不同，我们可以客制电动推杆外部周围的防护等级。这些等级依据IP等级推算。IP等级代表异物防护等级（有时候也可解释为「国际防护」等级），在IP后面通常有2个数字，用于说明其防护等级。

 

不同IP等级之间的意义

第1个数字代表抵抗固定异物，如：灰尘及碎屑的防护等级。此范围介于0（无防护）到6（对灰尘的高度防护）。第2个数字代表抵抗液体异物，如：水的防护等级。此防护范围介于0（无防护）到8（对液体的高度防护）。

 

IP等级可改善设备的使用寿命和使用者的安全要求。为确保达到上述目的，堤摩讯的所有产品都可依据应用环境需求，客制化IP等级，并进行相关的测试。

 

如何判读IP防护等级

IP	6	8
异物    防护	第1个数字：    固体防护	第2个数字：    液体防护

 

 

常见的IP等级

IP42

一般来说，IP42防护适用于室内应用，因此灰尘和水并不是很大的影响因素，例如：在电视升降架、家用沙发、起身椅、或居家电动床。此类家用电动推杆可参考我们的TVL3、TA5P、TA6及TA14电动直线推杆型。

 

IP54

IP54等级比IP42更为普遍，防护等级也更高，可让电动推杆在易变的环境中操作，例如：医院、牙医诊所或仓库。此防护等级可参考我们的TA4、TA23等电动推杆型号。

 

IP66

IP66为我们所提供的最高防护等级之一，可让电动推杆达到防水等级。IP66等级的电动规杆通常运用于室外较严峻条件的环境，例如：农场、工地。同时，IP66也很适合医疗和病患移动性设备，例如：泳池升降机、医疗床。此防护等级可参考我们的TA16、TA23及TA31。

 

IP69K

我们也提供IP69K的防护等级，此等级为业界最高防护等级之一。IP69K是专门针对高温及加压水柱的防护等级。具有此防护等级的推杆可运用在高压软管喷洒的应用环境，例如：在农业环境中，灰尘、污垢及化学物等异物都很常见。关于IP69K等级的推杆，可以参考我们的MA1、MA2、MA5、JP3及JP4。

 

 

第7章 位置反馈传感器

 

在选定特定电动推杆型号之前，我们相信顾客必需被告知及教育电动推杆相关的重要配件及功能。这篇我们会介绍4个主要位置回馈传感器: 霍尔传感器、可变电阻器、磁簧开关、光电藕合器。

 

如何运作

电动推杆装配置回馈传感器时，推杆可主动传出其行程位置至控制系统（有时称为定位）。这些输出讯号的传感器也可让控制盒在任何时间，准确的调整推杆的行程。

 

并非所有的应用设备都需要有位置回馈的电动推杆，通常是需要比较复杂操控功能的应用设备会需要位置反馈的线性推杆。举例来说，若推杆需要与另一个推杆同步移动，位置回馈传感器对于监控及确保两个推杆维持同步运作是必要的。

 

另外，位置回馈传感器对于需要记忆定位及需要知道电动推杆在任何时间的行程位置也是很关键的装置。这些可能包括但不限于马达速度、条件移动及其他特性。

 

位置反馈传感器的常见类型

霍尔传感器

霍尔传感器为堤摩讯最建议电动推杆使用的位置传感器类型，因为其体积小，适合小型的应用空间，此外，对于定位和同步功能，霍尔传感器也能提供较高的分辨率及数字输出。

注：堤摩讯(TiMOTION)的控制系统仅设计与霍尔传感器整合。我们的控制系统不会记录其他类型传感器的回馈。

 

霍尔传感器是藉由磁场启动，由2个重要的特性构成：磁感应强度及磁性。霍尔传感器的输出讯号为器材周围的磁场密度作用。当传感器周围的磁场密度超过事先决定的临界值，传感器会侦测到并产生输出电压，称之为霍尔电压或VH。 

 

霍尔传感器因为较低的成本、较长的使用寿命、以及良好的运作质量，因此被广泛地使用在各类的应用设备里。 

 

可变电阻器

可变电阻器也称为POT传感器，一般来说是工业应用市场里最常被使用的输出传感器。可变电阻器有两个固定接点与一个滑动接点，可经由滑动而改变滑动端与两个固定端间电阻值的电子零件。使用时会因会滑动端的位置形成不同的分压比率，改变滑动点的电位，进而输出一种电动讯号。 

 

换句话说，阻力决定位置。电动推杆的螺杆转动时，滑动端和两个固端连接器间的阻力值会改变。每个阻力值对应于电动推杆的行程的位置。

 

POT比霍尔传感器更具优势的功能为动力关闭时，POT会保留位置信息，但霍尔传感器会失去位置信息，必须要重新设定才能侦测现在的位置。然而，由于初期的安装程序问题，相比较于霍尔传感器，POT的位置反馈的准确性较低了一点，但这并不影响整体POT使用上的位置回馈功能。

 

磁簧开关

磁簧开关为磁性回馈传感器。磁簧开关原理为利用磁场操作电路开关，包含一个磁簧管，两边端点的簧片密封在玻璃管中，两个簧片交迭但有一小段间隙。簧片一般为开启状态，但在磁场出现的时候会关闭，反之亦然。此开关可能利用线圈启动，让簧片开关回到其原始位置。随着螺杆的每个旋转力量及线性推杆行程的位置，簧片开关会开启或关闭。

 

堤摩讯(TiMOTION)特别磁簧开关传感器安装在有安全锁功能的手控器里，当安全锁被打开或使用磁簧开关调整推杆末端行程时，传感器会感测并传送讯号。

 

光电藕合器

光电藕合器有时候会使用于堤摩讯(TiMOTION)电动推杆。光电藕合器将光线转换为电子信号作用，当螺杆旋转时，光遮轮也会同时旋转，遮断光线至光电藕合器。光电藕合器在感应到光线被阻挡时会传送讯号。光遮轮每一次完整旋转，会让光电藕合器传送25个讯号。 

 

 

结论

我们希望此篇电动推杆指南可以协助您对于电动线性推杆和整体系统的挑选有更完整的了解和基础。堤摩讯(TiMOTION)为垂直整合的电动推杆系统制造商，能提供您完整的客制化系统解决方案以符合您项目规格的需求。想了解更多关于我们的产品或客制化服务，请与我们的全球团队联络。

 

 

延伸阅读:
→	第1部：何为电动直线推杆？
→	第2部：电动直线推杆的配件
→	第3部：电动直线推杆的安全特性选择
→	第4部：电动推杆的负荷及速度特性
→	第5部：电动推杆的IP等级和润滑
→	第6部：应用于电动直线推杆的位置反馈传感器
→	如何挑选合适的电动直线推杆?
→	3种传动系统的优缺点：气动、液压及电动