超高速加工和超精密加工成為未來(lái)機(jī)床業(yè)發(fā)展的兩個(gè)主題,傳統(tǒng)的機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”機(jī)構(gòu)。這種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)涉及的中間部件多,運(yùn)動(dòng)慣量大,而且滾珠絲杠本身俱有物理局限性,因此產(chǎn)生的線性速度、加速度及定位精度均有限,不能滿足超高速、高精密加工的需要。目前對(duì)高的要求數(shù)控機(jī)床均采用直線電機(jī),它直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,運(yùn)動(dòng)慣量小,系統(tǒng)剛度高,快速響應(yīng)特性好,高速情況下能實(shí)現(xiàn)精密定位,產(chǎn)生推力大,尤其運(yùn)動(dòng)速度、加速度高于滾珠絲杠的若干倍,工作行程可以無(wú)限長(zhǎng),維護(hù)少、壽命長(zhǎng)。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)分析了直線電機(jī)需要克服的常見(jiàn)問(wèn)題。絕熱與散熱問(wèn)題永磁直線電機(jī)運(yùn)行時(shí),由于銅損和鐵損,線圈會(huì)發(fā)熱,帶來(lái)幾個(gè)負(fù)面影響:對(duì)線圈絕緣層造成老損或破壞。直線電機(jī)初級(jí)繞組利用率高。十堰本地直線電機(jī)工作原理
在許多領(lǐng)域里得到越來(lái)越廣的應(yīng)用。通過(guò)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(diǎn)定位精度平均值與擬合結(jié)果比較見(jiàn)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(diǎn)處擬合效果比樣條模型要差,故選用三次樣條模型作為實(shí)際的誤差補(bǔ)償模型。定位精度平均值與多項(xiàng)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(shí)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(diǎn),按不等間距進(jìn)行分割,求得該點(diǎn)相對(duì)于零點(diǎn)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(shí)查詢補(bǔ)償。系統(tǒng)工作時(shí),計(jì)算機(jī)根據(jù)光柵尺的反饋信號(hào)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(duì)位移進(jìn)行補(bǔ)償修正。為了檢驗(yàn)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(jiàn)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。南通直驅(qū)永磁直線電機(jī)工作原理直線電機(jī)的控制和旋轉(zhuǎn)電機(jī)一樣。
直線電機(jī)模組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(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開(kāi),并展成平面而成.直線電機(jī)模組的結(jié)構(gòu)是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成的。直線電機(jī)模組運(yùn)行時(shí)靜止不動(dòng)的部分稱為定子,相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子,叫做初級(jí),定子由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座三部分組成。定子的主要作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子固定安裝在機(jī)殼上。直線電機(jī)模組定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng),由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。直線電機(jī)模組運(yùn)行中來(lái)回進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng)的就是動(dòng)子,動(dòng)子由導(dǎo)軌系統(tǒng)支撐在兩磁軌中間,是用環(huán)氧材料把線圈壓縮在一起制成的。電機(jī)的動(dòng)子包括線圈繞組,霍爾元件電路板,電熱調(diào)節(jié)器(溫度傳感器監(jiān)控溫度)和電子接口。動(dòng)子是非鋼的,意味著無(wú)吸力且在磁軌和推力線圈之間無(wú)干擾力產(chǎn)生。非鋼線圈裝配具有慣量小,允許非常高的加速度。線圈一般是三相的,無(wú)刷換相。直線電機(jī)模組的動(dòng)子和定子是可以互換的,動(dòng)子做定子用,定子做動(dòng)子用;不用的實(shí)際應(yīng)用,針對(duì)的環(huán)境及要求都不同。
由定子演變而來(lái)的一側(cè)稱為初級(jí),由轉(zhuǎn)子演變而來(lái)的一側(cè)稱為次級(jí)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),將初級(jí)和次級(jí)制造成不同的長(zhǎng)度,以保證在所需行程范圍內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變。直線電機(jī)可以是短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí),也可以是長(zhǎng)初級(jí)短次級(jí)??紤]到制造成本、運(yùn)行費(fèi)用,以直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為例:當(dāng)初級(jí)繞組通入交流電源時(shí),便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場(chǎng),次級(jí)在行波磁場(chǎng)切割下,將感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流,該電流與氣隙中的磁場(chǎng)相作用就產(chǎn)生電磁推力。如果初級(jí)固定,則次級(jí)在推力作用下做直線運(yùn)動(dòng);反之,則初級(jí)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)。隨著自動(dòng)控制技術(shù)與微計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,直線電機(jī)的控制方法越來(lái)越多。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。
直線電機(jī)的主要參數(shù)和選型介紹直線電機(jī)參數(shù)和選型(華創(chuàng)直線電機(jī)主要用于高精度或者是高加速度的設(shè)備上)最大電壓()———比較大供電電壓或持續(xù)供電峰值電壓,主要與電機(jī)漆包線、電機(jī)絕緣材料選型及工藝有關(guān);峰值推力(PeakForce)———電機(jī)的比較大推力,在短時(shí)間內(nèi)(幾秒),取決于電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的安全極限能力(與電機(jī)的漆包線材料息息相關(guān));單位:N峰值電流(PeakCurrent)———最大工作電流,與比較大推力想對(duì)應(yīng),低于電機(jī)的退磁電流(長(zhǎng)時(shí)間工作在電機(jī)的峰值理論電流下會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱,對(duì)電機(jī)壽命有很大的損傷,更嚴(yán)重將導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部磁鋼退磁。);連續(xù)功率(Peakpower)———在持續(xù)溫升條件和散熱條件下,電機(jī)連續(xù)運(yùn)行的發(fā)熱損耗,反映電機(jī)的熱設(shè)計(jì)水準(zhǔn);比較大連續(xù)消耗功率()———確定溫升條件和散熱條件下,電機(jī)可連續(xù)運(yùn)行的上限發(fā)熱損耗,反映電機(jī)的熱設(shè)計(jì)水準(zhǔn);比較大速度(Maximumspeed)———在確定供電電壓下的比較高運(yùn)行速度,取決于電機(jī)的反電勢(shì)線數(shù),反映電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的結(jié)果;推力常數(shù)(MotorForceConstant)———電機(jī)的推力電流比,單位N/A或KN/A,反映電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的結(jié)果,在某種意義上也可以反映電磁設(shè)計(jì)水向電動(dòng)勢(shì)(BackEMF)———電機(jī)反電勢(shì)(系數(shù)),單位Vs/m。直線電機(jī)使用和旋轉(zhuǎn)電機(jī)相同的控制和可編程配置。婁底直驅(qū)永磁直線電機(jī)參數(shù)
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。十堰本地直線電機(jī)工作原理
超高速電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)超過(guò)某一極限時(shí),采用滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機(jī)就會(huì)產(chǎn)生燒結(jié)、損壞現(xiàn)象,國(guó)外研制了一種直線懸浮電動(dòng)機(jī)(電磁軸承),采用懸浮技術(shù)使電機(jī)的動(dòng)子懸浮在空中,消除了動(dòng)子和定子之間的機(jī)械接觸和摩擦阻力,其轉(zhuǎn)速可達(dá)25000~100000r/min以上,因而在高速電動(dòng)機(jī)和高速主軸部件上得到的應(yīng)用。如日本安川公司新近研制的多工序自動(dòng)數(shù)控車床用5軸可控式電磁高速主軸采用兩個(gè)徑向電磁軸承和一個(gè)軸向推力電磁軸承,可在任意方向上承受機(jī)床的負(fù)載。在軸的中間,除配有高速電動(dòng)機(jī)以外,還配有與多工序自動(dòng)數(shù)控車床相適應(yīng)的工具自動(dòng)交換機(jī)構(gòu)。了解更多,歡迎來(lái)電咨詢。十堰本地直線電機(jī)工作原理