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直線電機(jī)工作原理

來源: 發(fā)布時間:2023-05-24

直線電機(jī)在做高速直線運(yùn)動的時候,速度是否有限制?一般情況下,速度的受供電電壓、導(dǎo)軌、反饋元件、分辨率和采樣率以及電機(jī)參數(shù)的限制。在速度方面,對于直接驅(qū)動的結(jié)構(gòu)特點直線電機(jī)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。直線電機(jī)限速與這幾個因素有關(guān)。首先是電源電壓,一般采用直線電機(jī)作為電機(jī),反電勢會抵消母線電壓,從而限制速度。提高電壓可以提高電機(jī)的極限轉(zhuǎn)速。其次就是鐵芯材料,同步速度等于兩倍極距與頻率的乘積,當(dāng)極距一定時,高速意味著電流勵磁頻率更高,而高頻帶來更多的損耗,增加熱量,而一般采用硅鋼片在設(shè)計上限制在一定的頻率范圍內(nèi)使用。,系統(tǒng)其它部件,在高速應(yīng)用系統(tǒng)中,應(yīng)充分考慮各部件的特點。因此,直線電機(jī)對于不同的應(yīng)用場合進(jìn)行不同的設(shè)計,主要由以下幾個因素(有一定電壓時)。1、合理的極距設(shè)計,以滿足一定頻率以下的比較高轉(zhuǎn)速要求,限制鐵損加熱。2、合理的繞組設(shè)計,根據(jù)轉(zhuǎn)速要求設(shè)計電機(jī)的力常數(shù)、電阻、電感,以滿足電源電壓在比較高的轉(zhuǎn)速下的需求。3、加強(qiáng)冷卻,直線電機(jī)的轉(zhuǎn)速可在提高加熱后進(jìn)一步提高。因此,在理論上,如果沒有空間、電壓等性能參數(shù)的限制,電機(jī)本體的設(shè)計就不是對轉(zhuǎn)速要求的難點。但在實際應(yīng)用中,要求比較復(fù)雜。直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比,主要有如下幾個特點。直線電機(jī)工作原理

在交通運(yùn)輸業(yè)中的應(yīng)用直線電機(jī)技術(shù)在磁懸浮列車方面是很重要的應(yīng)用,在交通技術(shù)發(fā)展上是一個很大的突破,除此之外,還有直線電機(jī)驅(qū)動的電磁推進(jìn)器,直線電機(jī)驅(qū)動的地鐵,直線電機(jī)驅(qū)動的公路高速電動車等。3.在物料輸送與搬運(yùn)方面的應(yīng)用直線電機(jī)在各種物料輸送和搬運(yùn)方面具有獨特的優(yōu)勢,例如:在垂直輸送方面有直線電機(jī)電梯、升降機(jī);在平面輸送方面有直線電機(jī)驅(qū)動的郵政包件分揀輸送線、行李分揀輸送線、鋼材生產(chǎn)輸送線、電氣、電子、機(jī)械加工生產(chǎn)線、食品加工線、制藥生產(chǎn)線等各種工業(yè)加工線、裝配線、檢測線,商場、醫(yī)院等場合的物料輸送及立體倉庫的搬運(yùn)、立體汽車庫的調(diào)度等。郴州省電直線電機(jī)直線電機(jī)優(yōu)勢高精度,無空回。

研究表明采用軟件補(bǔ)償?shù)姆椒梢暂^大地提高直線電機(jī)進(jìn)給的定位精度。2直線電機(jī)進(jìn)給定位精度測試方法直線電機(jī)進(jìn)給產(chǎn)生定位精度誤差因素很復(fù)雜,主要因素有:(1)光柵尺的制造及安裝誤差,光柵尺的運(yùn)動部分及固定部分分別安裝在進(jìn)給單元的動子及定子底板上,產(chǎn)生一定的線性誤差在所難免;(2)直線電機(jī)存在的邊端效應(yīng)使進(jìn)給單元兩端的力特性發(fā)生變化,影響進(jìn)給平臺制動,從而產(chǎn)生定位精度誤差;(3)環(huán)境對定位精度誤差產(chǎn)生的隨機(jī)誤差,由于沒有采用隔震地基,周邊環(huán)境的隨機(jī)振動都會傳遞到進(jìn)給單元及激光干涉儀,從而產(chǎn)生誤差。直線電機(jī)進(jìn)給定位精度測試采用英國雷尼紹公司的ML10激光干涉儀測試。ML10激光干涉儀是為機(jī)床檢定提供了一種高精度標(biāo)準(zhǔn),它準(zhǔn)確度高,測量范圍大(線性測長40m,任選80m),測量速度快(60m/min),分辨力高(μm),便攜性好。更由于雷尼紹激光干涉儀具備自動線性誤差補(bǔ)償功能,可方便恢復(fù)機(jī)床精度。測試方法如下:1.安裝雙頻激光干涉儀測量系統(tǒng)各組件(見圖1)。2.在需測量的直線電機(jī)進(jìn)給坐標(biāo)軸線方向安裝光學(xué)測量裝置。3.調(diào)整激光頭,使測量軸線與直線電機(jī)移動的軸線在一條直線上(或平行),即將光路調(diào)準(zhǔn)直。4.待激光預(yù)熱后輸入測量參數(shù)。

直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)至今已越來越成熟,它以精度高、無磨損、噪音低、效率高、響應(yīng)快、節(jié)省空間等突出優(yōu)點使其在各領(lǐng)域應(yīng)用廣,直線電機(jī)在民用、工業(yè)等行業(yè)中都得到應(yīng)用。在交通運(yùn)輸業(yè)中我國于2002年成功生產(chǎn)出由直線電機(jī)拖動的磁懸浮列車,該車采用全新的外形曲線,流線型頭前圍。車長15米,寬3米,空重20噸,內(nèi)設(shè)44個座位,可載負(fù)100人,比較大載重量為16噸,設(shè)計時速150公里/小時,試驗時速80公里/小時.我國已成為掌握磁懸浮技術(shù)的少數(shù)國家之一。在半導(dǎo)體行業(yè)中,直線電機(jī)以其高速、高精度、無污染的特點,應(yīng)用于光刻機(jī)、IC粘接機(jī)、IC塑封機(jī)等多種加工設(shè)備,而且單臺設(shè)備往往需要多臺直線電機(jī)。在醫(yī)療行業(yè)中,直線電機(jī)也嶄露頭角,大到電動護(hù)理床、電動手術(shù)臺,小到心臟起搏器都有直線電機(jī)的應(yīng)用實例。在數(shù)控加工行業(yè)中,傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”的傳動形式所能達(dá)到的比較高進(jìn)給速度為30m/min,加速度為可達(dá)3m/2s。直線電機(jī)驅(qū)動工作臺,速度為傳統(tǒng)傳動方式的30倍,加速度是傳統(tǒng)傳動方式的10倍,比較大可達(dá)10g;剛度提高了7倍;直線電機(jī)直接驅(qū)動的工作臺無反向工作死區(qū);由于電機(jī)傳動慣量小。直線電機(jī)主要應(yīng)用于三個方面。

在許多領(lǐng)域里得到越來越廣的應(yīng)用[5]。通過擬合得到以下函數(shù)其中式(1)為線性擬合模型,式(2)為分段線性擬合模型,式(3)三次樣條擬合模型。各點定位精度平均值與擬合結(jié)果比較見圖3??梢钥闯龇侄尉€性模型及三次樣條模型的擬合效果要明顯好于線性模型。而分段線性模型在交接點處擬合效果比樣條模型要差,故選用三次樣條模型作為實際的誤差補(bǔ)償模型。定位精度平均值與多項式模型曲線正反向的大偏差分別為μm及μm,表明樣條模型能較好地反映實際定位精度情況。為了提高直線電機(jī)的定位精度,預(yù)先確定直線電機(jī)導(dǎo)程累積誤差的分布曲線(這里我們采用公式3得到的分布曲線),然后再根據(jù)分布曲線,以出現(xiàn)誤差增減位置作為特征點,按不等間距進(jìn)行分割,求得該點相對于零點的位置累積誤差值。由PC機(jī)將此誤差數(shù)據(jù)文件存于系統(tǒng)中,用于加工時查詢補(bǔ)償。系統(tǒng)工作時,計算機(jī)根據(jù)光柵尺的反饋信號獲得直線電機(jī)的位移值,并作為查詢指針。由指針查詢相應(yīng)的累積誤差值,根據(jù)誤差值對位移進(jìn)行補(bǔ)償修正。為了檢驗進(jìn)給單元補(bǔ)償后的定位精度,在相同條件下,直線電機(jī)進(jìn)給補(bǔ)償后的定位精度,見表1和圖4。經(jīng)補(bǔ)償,采用樣條模型補(bǔ)償后直線電機(jī)進(jìn)給單元正反向的較大定位精度誤差分別為μm及μm。為了準(zhǔn)確選擇直線電機(jī)的推力,需要知道負(fù)載重量。衢州自制直線電機(jī)是什么

正如旋轉(zhuǎn)伺服電動機(jī)的編碼器安裝在軸上的反饋位置,直線電機(jī)需要反饋直線位置的反饋裝置——直線編碼器。直線電機(jī)工作原理

無槽有鐵芯:無槽有鐵芯平板電機(jī)結(jié)構(gòu)上和無槽無鐵芯電機(jī)相似。除了鐵芯安裝在鋼疊片結(jié)構(gòu)然后再安裝到鋁背板上,鐵疊片結(jié)構(gòu)用在指引磁場和增加推力。磁軌和動子之間產(chǎn)生的吸力和電機(jī)產(chǎn)生的推力成正比,疊片結(jié)構(gòu)導(dǎo)致接頭力產(chǎn)生。把動子安裝到磁軌上時必須小心以免他們之間的吸力造成傷害。無槽有鐵芯比無槽無鐵芯電機(jī)有更大的推力。有槽有鐵芯:這種類型的直線電機(jī),鐵心線圈被放進(jìn)一個鋼結(jié)構(gòu)里以產(chǎn)生鐵芯線圈單元。鐵芯有效增強(qiáng)電機(jī)的推力輸出通過聚焦線圈產(chǎn)生的磁場。鐵芯電樞和磁軌之間強(qiáng)大的吸引力可以被預(yù)先用作氣浮軸承系統(tǒng)的預(yù)加載荷。這些力會增加軸承的磨損,磁鐵的相位差可減少接頭力。直線電機(jī)工作原理

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