如何讓直線電機(jī)的推力保持穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)高精度的直線電機(jī)和高動(dòng)態(tài)響應(yīng)伺服控制,對直線電機(jī)的位置,速度和輸出推力準(zhǔn)確控制,以及控制系統(tǒng)由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng),推力波動(dòng)將直接作用于負(fù)載,直接影系統(tǒng)的控制性能。因此,直線電機(jī)能否保持穩(wěn)定的推力對電機(jī)的控制性能有著影響。將為你分析直線電機(jī)的推力波動(dòng)的主要因素。直線電機(jī)產(chǎn)生推力的主要原因有兩個(gè):1、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中普遍存在摩擦,由于摩擦力的性質(zhì),嚴(yán)重的非線性是反映它的大小變化,使直線電機(jī)產(chǎn)生推力波動(dòng),嚴(yán)重影響直線電機(jī)的性能控制,縱向端效應(yīng)的影響較大,而端部力的存在會(huì)引起直線電機(jī)的推力波動(dòng),機(jī)械振動(dòng)和噪聲在低速運(yùn)行時(shí)也會(huì)引起機(jī)械系統(tǒng)的共振,從而嚴(yán)重惡化直線電機(jī),直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)伺服系統(tǒng)的性能,是約束直線電機(jī)的應(yīng)用主要原因之一。2、在永磁磁場的分布中,會(huì)產(chǎn)生較高的電磁干擾諧波分量,產(chǎn)生推力波動(dòng),從而影響伺服系統(tǒng)的控制效果,溫度的變化和磁場的飽和會(huì)導(dǎo)致直線電機(jī)定子感應(yīng),如果直線電機(jī)的電磁參數(shù)的非線性變化,如果控制系統(tǒng)的魯棒性不足,參數(shù)變化對伺服系統(tǒng)的影響,也會(huì)產(chǎn)生大推力波動(dòng)。因此,為了保持直線電機(jī)推力的穩(wěn)定,就有必要針對以上兩個(gè)原因找到一種控制方法。線性電動(dòng)機(jī)又稱線性電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)、推桿電動(dòng)機(jī)。湛江品質(zhì)直線電機(jī)選型
在工業(yè)與自動(dòng)化中的應(yīng)用由于直線電機(jī)有其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),因此在機(jī)械設(shè)備和機(jī)床中的機(jī)電一體化方面得到廣泛應(yīng)用,如直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的沖床,電磁錘、螺旋壓力機(jī)、電磁打箔機(jī)、壓鑄機(jī)和型材軋制牽引機(jī)等。在機(jī)械加工機(jī)床中用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源—直線電磁驅(qū)動(dòng)裝置在車銑、刨、磨、插、鋸、拉等機(jī)床中得到應(yīng)用,替代傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)裝置。在激光機(jī)械、半導(dǎo)體制造設(shè)備上也應(yīng)用了直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的X-Y工作臺。以及用于組合機(jī)床自動(dòng)化生產(chǎn)機(jī)床間直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送線,用于浮法玻璃生產(chǎn)線上的熔融金屬攪拌器。用于電網(wǎng)中的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)真空斷路器,用于選礦的直線電機(jī)鐵磁分離器。用于冶金工業(yè)中的電磁泵、液態(tài)金屬攪拌器。用于紡織工業(yè)中的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梭子、割麻裝置以及各種自動(dòng)化儀表和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。湖州自制直線電機(jī)分類直線電機(jī)無需任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。
正如旋轉(zhuǎn)伺服電動(dòng)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,它能直接測量負(fù)載位置,從而提高負(fù)載定位精度。定子演化的一面稱為初級面,轉(zhuǎn)子演化的一面稱為次級面。當(dāng)應(yīng)用時(shí),初級和次級被加工成不同的長度,以確保初級和次級在所需的行程范圍內(nèi)保持耦合。直線型電動(dòng)機(jī)可分為短初級長次級和長初級短次級。從制造成本、運(yùn)營成本看,目前普遍采用短端長端策略。線性電機(jī)的工作原理類似于旋轉(zhuǎn)電機(jī)。就拿直線異步電動(dòng)機(jī)來說,初級繞組通入交流電源,便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場,次級在行波磁場下切割,將感應(yīng)出電動(dòng)勢,并產(chǎn)生電流,此電流通過氣隙中的磁場相作用產(chǎn)生電磁推力。若初定,則二次推力作直線運(yùn)動(dòng);若相反,則初定作直線運(yùn)動(dòng)。
溫度升高會(huì)改變永磁體的工作點(diǎn)。如果熱量傳遞到機(jī)床工作臺或者導(dǎo)軌,產(chǎn)生熱變形會(huì)影響加工精度,所以,直線電機(jī)必須降溫,要求磁鋼溫度比較高不超過70℃,線圈溫度不超過130℃。對于動(dòng)圈式(Movingcoil)和一般的動(dòng)磁式直線電機(jī),對線圈部位冷卻即可;但在超精密要求下的動(dòng)磁式直線電機(jī),應(yīng)該采取雙層水冷方式,配以溫度傳感器監(jiān)測系統(tǒng)。u形直線電機(jī)由于結(jié)構(gòu)原因,一般不用冷卻措施。隔磁與防護(hù)問題機(jī)床切削液、鐵屑、灰塵等會(huì)污染腐蝕電機(jī),甚至堵塞氣隙,所以必須封閉電機(jī)。永磁鋼對鐵磁性物質(zhì)有強(qiáng)吸引力,為安全起見應(yīng)該隔磁,可采用不銹鋼罩封閉。直線電機(jī)兩端要有緩沖防護(hù)裝置(Shock-absorbing)和電子限位開關(guān),防止動(dòng)子失控后的碰撞。對電纜線要加保護(hù)拖鏈,輸出信號線還要加屏蔽體。線性導(dǎo)軌要求承受載荷,適應(yīng)高速運(yùn)動(dòng)并保證精度,選擇導(dǎo)軌要考慮行程大小、機(jī)械特性、精密性與速度承受能力等。直線電機(jī)適應(yīng)性強(qiáng),高加速度。
反映電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的結(jié)果,影響電機(jī)在確定供電電壓下的比較高運(yùn)行速度;(反映電機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù))馬達(dá)常數(shù)(MotorConstant)———電機(jī)推力與功耗的平方根的比值,單位N/√W,是電機(jī)電磁設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)水平的綜合體現(xiàn);磁極節(jié)距NN(MagnetPitch)————電機(jī)次級永磁體的磁極間隔距離,基本不反映電機(jī)設(shè)計(jì)水平,驅(qū)動(dòng)器需據(jù)此由反饋系統(tǒng)分辨率解算矢量控制所需的電機(jī)電角度;繞組電阻/每相(Resistanceperphase)———電機(jī)的相電阻,下給出的往往是線電阻,即Ph-Ph,與電機(jī)發(fā)熱關(guān)系較大,在意義下可以反映電磁設(shè)計(jì)水平;繞組電感/每相(Inductionperphase)———電機(jī)的相電感,下給出的往往是線電感,即Ph-Ph,與電機(jī)反電勢有關(guān)系,在意義下可以反映電磁設(shè)計(jì)水平;電氣時(shí)間常數(shù)(Electricaltimeconstant)———電機(jī)電感與電阻的比值,L/R;熱阻抗(ThermalResistance)———與電機(jī)的散熱能力有關(guān),反映電機(jī)的散熱設(shè)計(jì)水平;馬達(dá)引力(MotorAttractionForce)———平板式有鐵心結(jié)構(gòu)直線電機(jī),尤其是永磁式電機(jī),次極永磁體對初級鐵心的法向吸引力,高于電機(jī)額定推力一個(gè)數(shù)量級,直接決定采用直線電機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)軸的支撐導(dǎo)軌的承載能力和選型。直線電機(jī)可以消除中間環(huán)節(jié)所帶來的各種定位誤差,故定位精度高。河源常見直線電機(jī)
然而,直線電機(jī)比機(jī)械系統(tǒng)比有很多獨(dú)特的優(yōu)勢。湛江品質(zhì)直線電機(jī)選型
直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能,而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開,并展成平面而成。由定子演變而來的一側(cè)稱為初級,由轉(zhuǎn)子演變而來的一側(cè)稱為次級。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),將初級和次級制造成不同的長度,以保證在所需行程范圍內(nèi)初級與次級之間的耦合保持不變。直線電機(jī)可以是短初級長次級,也可以是長初級短次級??紤]到制造成本、運(yùn)行費(fèi)用,目前一般均采用短初級長次級。直線電動(dòng)機(jī)的工作原理與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相似。以直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為例:當(dāng)初級繞組通入交流電源時(shí),便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場,次級在行波磁場切割下,將感應(yīng)出電動(dòng)勢并產(chǎn)生電流,該電流與氣隙中的磁場相作用就產(chǎn)生電磁推力。如果初級固定,則次級在推力作用下做直線運(yùn)動(dòng);反之,則初級做直線運(yùn)動(dòng)。直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)一個(gè)直線電機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)不僅要有性能良好的直線電機(jī),還必須具有能在安全可靠的條件下實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)要求的控制系統(tǒng)。湛江品質(zhì)直線電機(jī)選型