兩線單相電機

直線電機在機床進給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機床行業(yè)得到重視。在機床進給系統(tǒng)中，采用直線電動機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電動機傳動的**大區(qū)別是取消了從電動機到工作臺（拖板）之間的一切機械中間傳動環(huán)節(jié)，把機床進給傳動鏈的長度縮短為零。直線電機在機床進給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機床行業(yè)得到重視。在機床進給系統(tǒng)中，采用直線電動機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電動機傳動的**大區(qū)別是取消了從電動機到工作臺（拖板）之間的一切機械中間傳動環(huán)節(jié)，把機床進給傳動鏈的長度縮短為零。這種傳動方式被稱為“零傳動”。正由于這種“零傳動”方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電動機驅(qū)動方式無法達到的性能指標和一定優(yōu)點。提高直線電機進給系統(tǒng)的定位精度是實現(xiàn)其在數(shù)控機床應(yīng)用的關(guān)鍵之一。因而,對直線電機進給定位誤差進行測試和補償是至關(guān)重要的。雙頻激光干涉儀是國際機床標準中規(guī)定使用的檢測驗收數(shù)控機床定位精度的測量設(shè)備[3]。本文介紹了應(yīng)用雙頻激光干涉儀測試數(shù)控直線電機進給的定位誤差方法。并利用**小二乘法分別建立定位誤差的線性模型、分段線性模型、多項式模型，并對數(shù)控直線電機進給的定位誤差進行補償。電機粗淺地分為兩大類，動力電機和控制電機。兩線單相電機

如何讓直線電機的推力保持穩(wěn)定，實現(xiàn)高精度的直線電機和高動態(tài)響應(yīng)伺服控制，對直線電機的位置，速度和輸出推力準確控制，以及控制系統(tǒng)由直線電機驅(qū)動，推力波動將直接作用于負載，直接影系統(tǒng)的控制性能。因此，直線電機能否保持穩(wěn)定的推力對電機的控制性能有著影響。將為你分析直線電機的推力波動的主要因素。直線電機產(chǎn)生推力的主要原因有兩個：1、機械傳動系統(tǒng)中普遍存在摩擦，由于摩擦力的性質(zhì)，嚴重的非線性是反映它的大小變化，使直線電機產(chǎn)生推力波動，嚴重影響直線電機的性能控制，縱向端效應(yīng)的影響較大，而端部力的存在會引起直線電機的推力波動，機械振動和噪聲在低速運行時也會引起機械系統(tǒng)的共振，從而嚴重惡化直線電機，直線電機直接驅(qū)動伺服系統(tǒng)的性能，是約束直線電機的應(yīng)用主要原因之一。2、在永磁磁場的分布中，會產(chǎn)生較高的電磁干擾諧波分量，產(chǎn)生推力波動，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導(dǎo)致直線電機定子感應(yīng)，如果直線電機的電磁參數(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，也會產(chǎn)生大推力波動。因此，為了保持直線電機推力的穩(wěn)定，就有必要針對以上兩個原因找到一種控制方法。電機有直流電機直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置。

高速磁懸浮列車磁懸浮列車是直線電機實際應(yīng)用的典型的例子，美、英、日、法、德、加拿大等國都在研制直線懸浮列車，其中日本進展快。直線電機驅(qū)動的電梯世界上臺使用直線電機驅(qū)動的電梯是1990年4月安裝于日本東京都豐島區(qū)萬世大樓，該電梯載重600kg,速度為105m/min,提升高度為22.9m。由于直線電機驅(qū)動的電梯沒有曳引機組，因而建筑物頂?shù)臋C房可省略。如果建筑物的高度增至1000米左右，就必須使用無鋼絲繩電梯，這種電梯采用高溫超導(dǎo)技術(shù)的直線電機驅(qū)動，線圈裝在井道中，轎廂外裝有高性能永磁材料，就如磁懸浮列車一樣，采用無線電波或光控技術(shù)控制。

結(jié)構(gòu)簡單——管型直線電機不需要經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)而直接產(chǎn)生直線運動，使結(jié)構(gòu)簡化，運動慣量減少，動態(tài)響應(yīng)性能和定位精度提高；同時也提高了可靠性，節(jié)約了成本，使制造和維護更加簡便。它的初次級可以直接成為機構(gòu)的一部分，這種獨特的結(jié)合使得這種優(yōu)勢進一步體現(xiàn)出來。適合高速直線運動。因為不存在離心力的約束，普通材料亦可以達到較高的速度。而且如果初、次級間用氣墊或磁墊保存間隙，運動時無機械接觸，因而運動部分也就無摩擦和噪聲。這樣，傳動零部件沒有磨損，可大大減小機械損耗，避免拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等所造成的噪聲，從而提高整體效率。直線電機一是傳統(tǒng)控制技術(shù)，二是現(xiàn)代控制技術(shù)，三是智能控制技術(shù)。

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。在實際應(yīng)用時，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、運行費用，以直線感應(yīng)電動機為例：當初級繞組通入交流電源時，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動；反之，則初級做直線運動。直線電機的驅(qū)動控制技術(shù)一個直線電機應(yīng)用系統(tǒng)不僅要有性能良好的直線電機，還必須具有能在安全可靠的條件下實現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟要求的控制系統(tǒng)。隨著自動控制技術(shù)與微計算機技術(shù)的發(fā)展，直線電機的控制方法越來越多。直線電機優(yōu)勢高精度，無空回。固定軸式直線電機

直線電機容易克服單邊磁拉力問題。兩線單相電機

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。可以看出分段線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。為了提高直線電機的定位精度，預(yù)先確定直線電機導(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，按不等間距進行分割，求得該點相對于零點的位置累積誤差值。由PC機將此誤差數(shù)據(jù)文件存于系統(tǒng)中，用于加工時查詢補償。系統(tǒng)工作時，計算機根據(jù)光柵尺的反饋信號獲得直線電機的位移值，并作為查詢指針。由指針查詢相應(yīng)的累積誤差值，根據(jù)誤差值對位移進行補償修正。為了檢驗進給單元補償后的定位精度，在相同條件下，直線電機進給補償后的定位精度，見表1和圖4。經(jīng)補償，采用樣條模型補償后直線電機進給單元正反向的較大定位精度誤差分別為μm及μm。兩線單相電機

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