直線電機(jī)工作原理

直線電機(jī)在做高速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(duì)于直接驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)直線電機(jī)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。直線電機(jī)限速與這幾個(gè)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(shì)會(huì)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(shí)，高速意味著電流勵(lì)磁頻率更高，而高頻帶來(lái)更多的損耗，增加熱量，而一般采用硅鋼片在設(shè)計(jì)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(diǎn)。因此，直線電機(jī)對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，主要由以下幾個(gè)因素（有一定電壓時(shí)）。1、合理的極距設(shè)計(jì)，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(jì)，根據(jù)轉(zhuǎn)速要求設(shè)計(jì)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(méi)有空間、電壓等性能參數(shù)的限制，電機(jī)本體的設(shè)計(jì)就不是對(duì)轉(zhuǎn)速要求的難點(diǎn)。但在實(shí)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(gè)特點(diǎn)。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(chē)方面是很重要的應(yīng)用，在交通技術(shù)發(fā)展上是一個(gè)很大的突破，除此之外，還有直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電磁推進(jìn)器，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的地鐵，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的公路高速電動(dòng)車(chē)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)，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(dòng)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(cè)線，商場(chǎng)、醫(yī)院等場(chǎng)合的物料輸送及立體倉(cāng)庫(kù)的搬運(yùn)、立體汽車(chē)庫(kù)的調(diào)度等。郴州省電直線電機(jī)直線電機(jī)優(yōu)勢(shì)高精度，無(wú)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(cè)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(dòng)部分及固定部分分別安裝在進(jìn)給單元的動(dòng)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(tái)制動(dòng)，從而產(chǎn)生定位精度誤差；（3）環(huán)境對(duì)定位精度誤差產(chǎn)生的隨機(jī)誤差，由于沒(méi)有采用隔震地基，周邊環(huán)境的隨機(jī)振動(dòng)都會(huì)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(cè)試采用英國(guó)雷尼紹公司的ML10激光干涉儀測(cè)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(cè)量范圍大(線性測(cè)長(zhǎng)40m,任選80m),測(cè)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(dòng)線性誤差補(bǔ)償功能,可方便恢復(fù)機(jī)床精度。測(cè)試方法如下：1.安裝雙頻激光干涉儀測(cè)量系統(tǒng)各組件(見(jiàn)圖1)。2.在需測(cè)量的直線電機(jī)進(jìn)給坐標(biāo)軸線方向安裝光學(xué)測(cè)量裝置。3.調(diào)整激光頭,使測(cè)量軸線與直線電機(jī)移動(dòng)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(cè)量參數(shù)。

直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)至今已越來(lái)越成熟，它以精度高、無(wú)磨損、噪音低、效率高、響應(yīng)快、節(jié)省空間等突出優(yōu)點(diǎn)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(guó)于2002年成功生產(chǎn)出由直線電機(jī)拖動(dòng)的磁懸浮列車(chē)，該車(chē)采用全新的外形曲線，流線型頭前圍。車(chē)長(zhǎng)15米，寬3米，空重20噸，內(nèi)設(shè)44個(gè)座位，可載負(fù)100人，比較大載重量為16噸，設(shè)計(jì)時(shí)速150公里/小時(shí)，試驗(yàn)時(shí)速80公里/小時(shí).我國(guó)已成為掌握磁懸浮技術(shù)的少數(shù)國(guó)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(wú)污染的特點(diǎn)，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(tái)設(shè)備往往需要多臺(tái)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(dòng)護(hù)理床、電動(dòng)手術(shù)臺(tái)，小到心臟起搏器都有直線電機(jī)的應(yīng)用實(shí)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(dòng)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(dòng)工作臺(tái)，速度為傳統(tǒng)傳動(dòng)方式的30倍，加速度是傳統(tǒng)傳動(dòng)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(dòng)的工作臺(tái)無(wú)反向工作死區(qū);由于電機(jī)傳動(dòng)慣量小。直線電機(jī)主要應(yīng)用于三個(gè)方面。

在許多領(lǐng)域里得到越來(lái)越廣的應(yīng)用[5]。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。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(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。直線電機(jī)工作原理

無(wú)槽有鐵芯：無(wú)槽有鐵芯平板電機(jī)結(jié)構(gòu)上和無(wú)槽無(wú)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(chǎng)和增加推力。磁軌和動(dòng)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(dòng)子安裝到磁軌上時(shí)必須小心以免他們之間的吸力造成傷害。無(wú)槽有鐵芯比無(wú)槽無(wú)鐵芯電機(jī)有更大的推力。有槽有鐵芯：這種類(lèi)型的直線電機(jī)，鐵心線圈被放進(jìn)一個(gè)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(guò)聚焦線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)。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(huì)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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