常州節(jié)能直線電機(jī)工作原理

直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機(jī)床行業(yè)得到重視。在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的**大區(qū)別是取消了從電動(dòng)機(jī)到工作臺(tái)（拖板）之間的一切機(jī)械中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長度縮短為零。直線電機(jī)在機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機(jī)床行業(yè)得到重視。在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的**大區(qū)別是取消了從電動(dòng)機(jī)到工作臺(tái)（拖板）之間的一切機(jī)械中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長度縮短為零。這種傳動(dòng)方式被稱為“零傳動(dòng)”。正由于這種“零傳動(dòng)”方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和一定優(yōu)點(diǎn)。提高直線電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度是實(shí)現(xiàn)其在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的關(guān)鍵之一。因而,對(duì)直線電機(jī)進(jìn)給定位誤差進(jìn)行測(cè)試和補(bǔ)償是至關(guān)重要的。雙頻激光干涉儀是國際機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定使用的檢測(cè)驗(yàn)收數(shù)控機(jī)床定位精度的測(cè)量設(shè)備[3]。本文介紹了應(yīng)用雙頻激光干涉儀測(cè)試數(shù)控直線電機(jī)進(jìn)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(xiàng)式模型，并對(duì)數(shù)控直線電機(jī)進(jìn)給的定位誤差進(jìn)行補(bǔ)償。完成直線運(yùn)動(dòng)只需電機(jī)無需齒輪，聯(lián)軸器或滑輪，對(duì)很多應(yīng)用來說很有意義的。常州節(jié)能直線電機(jī)工作原理

按規(guī)定的測(cè)量程序運(yùn)動(dòng)直線電機(jī)進(jìn)行測(cè)量。數(shù)據(jù)處理及結(jié)果輸出——在試驗(yàn)中，由于直線電機(jī)采用的位置傳感器為光柵尺，其分辨率為1μm，較高采樣速度為1m/s。為了讀數(shù)精確與穩(wěn)定，激光干涉儀的精度設(shè)置為（高可達(dá)1nm），測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)如圖3所示。測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件如下：大氣壓力：室溫：?C；相對(duì)濕度?；直線電機(jī)溫度：?C。為了客觀反映直線電機(jī)進(jìn)給的定位精度，在不同速率、加（減）速度、位置條件下，進(jìn)行相應(yīng)的定位精度測(cè)試與分析。在200mm行程范圍內(nèi)、不同速度及加速度的工況下，對(duì)進(jìn)給單元的定位精度進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)給步長為10mm，檢測(cè)結(jié)果如圖2所示。3直線電機(jī)定位誤差模型建立和軟件補(bǔ)償從圖2中可以發(fā)現(xiàn)：（1）定位精度隨位移的增加而增加，在不同的位置段，積累誤差的增長速率不同；（2）在不同的情況下，定位精度具有很好的一致性，說明速度、加速度的變化對(duì)定位精度的影響不大。針對(duì)定位精度的分布情況（圖2），為了研究各種擬合方法的效果，利用小二乘法對(duì)圖1定位精度的平均值采用線性、分段線性及三次樣條擬合的方法來減小定位精度誤差。相對(duì)于線性及分段線性擬合，三次樣條擬合既保留了分段低次插值的各種優(yōu)點(diǎn)，又提高了插值函數(shù)的光滑性。襄陽直驅(qū)永磁直線電機(jī)直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)至今已越來越成熟。

初級(jí)繞組利用率高。在管型直線感應(yīng)電機(jī)中，初級(jí)繞組是餅式的，沒有端部繞組，因而繞組利用率高。（4）無橫向邊緣效應(yīng)。橫向效應(yīng)是指由于橫向開斷造成的邊界處磁場(chǎng)的削弱，而圓筒型直線電機(jī)橫向無開斷，所以磁場(chǎng)沿周向均勻分布。（5）容易克服單邊磁拉力問題。徑向拉力互相抵消，基本不存在單邊磁拉力的問題。（6）易于調(diào)節(jié)和控制。通過調(diào)節(jié)電壓或頻率，或更換次級(jí)材料，可以得到不同的速度、電磁推力，適用于低速往復(fù)運(yùn)行場(chǎng)合。（7）適應(yīng)性強(qiáng)。直線電機(jī)的初級(jí)鐵芯可以用環(huán)氧樹脂封成整體，具有較好的防腐、防潮性能，便于在潮濕、粉塵和有害氣體的環(huán)境中使用；而且可以設(shè)計(jì)成多種結(jié)構(gòu)，滿足不同情況的需要。（8）高加速度。這是直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，相比其他絲杠、同步帶和齒輪齒條驅(qū)動(dòng)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)

直線電機(jī)知識(shí)小科普：沿徑向剖開并拉直的旋轉(zhuǎn)電機(jī)大多數(shù)應(yīng)用中，通常是永磁體保持靜止，線圈繞組運(yùn)動(dòng)；但有時(shí)這種布置反過來會(huì)更有利并完全可以接受。在這兩種情況中，基本電磁工作原理是相同的，并且與旋轉(zhuǎn)電機(jī)完全一樣。直線電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)直線電機(jī)系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)伺服電機(jī)+聯(lián)軸器滾珠絲杠傳動(dòng)，直線電機(jī)系統(tǒng)直接與負(fù)載連接，通過伺服驅(qū)動(dòng)器直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)與負(fù)載。直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)是當(dāng)前高速精密制造領(lǐng)域的技術(shù)之一，優(yōu)點(diǎn)如下：1、高精度直接驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)沒有反向間隙，結(jié)構(gòu)剛性高，系統(tǒng)的精度主要取決于位置檢測(cè)元件，有合適的反饋裝置可達(dá)亞微米級(jí)；2、加速度和速度大高工智能傳動(dòng)電機(jī)在應(yīng)用中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)20g的比較大加速度和4.5m/s的比較大速度；3、無機(jī)械接觸磨損直線電機(jī)定子與動(dòng)子無機(jī)械接觸磨損，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)接觸由直線導(dǎo)軌承擔(dān)，傳動(dòng)部件少，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)簡(jiǎn)單甚至免維護(hù)，可靠性高，壽命長；4、模塊化結(jié)構(gòu)直線電機(jī)定子采用模塊化結(jié)構(gòu)，運(yùn)行行程理論上不受限制；5、運(yùn)行速度范圍廣大族電機(jī)直線電機(jī)的速度范圍從每秒幾微米到數(shù)米。直線電機(jī)作為長期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

如何提高直線電機(jī)壽命，移動(dòng)質(zhì)量比決定了該直線電機(jī)的負(fù)載能力。小的移動(dòng)質(zhì)量更高的額外負(fù)載能力，此外，高的移動(dòng)質(zhì)量在高加減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，將對(duì)您的機(jī)器產(chǎn)生可觀之震動(dòng)也可能導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的共振，因此，一個(gè)好的直線電機(jī)必須使其移動(dòng)質(zhì)量愈小愈好。移動(dòng)電纜是關(guān)乎直線電機(jī)平臺(tái)壽命的一個(gè)重要因素，好的直線電機(jī)平臺(tái)必須使它的移動(dòng)電纜愈少愈好，如果行程不長的話，可采用"動(dòng)磁石式"組態(tài)配合"固定式光學(xué)尺讀頭"，使移動(dòng)電纜完全移除，這點(diǎn)針對(duì)高頻率的高加減速應(yīng)用場(chǎng)合非常重要。直線電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、功率損耗小、快移速度高、加速度高、高速度。直線電機(jī)通過直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載的方式，可以實(shí)現(xiàn)從高速到低速等不同范圍的高精度位置定位控制。我們相信只要正確的使用直線電機(jī)，直線電機(jī)壽命長的優(yōu)點(diǎn)將更加突出。直線電機(jī)可以直接測(cè)量負(fù)載的位置從而提高負(fù)載的位置精度。直線電機(jī)主要參數(shù)

為了準(zhǔn)確選擇直線電機(jī)的推力，需要知道負(fù)載重量、有效行程、比較大速度和比較大加速度。常州節(jié)能直線電機(jī)工作原理

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(duì)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(duì)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(duì)以上兩個(gè)原因找到一種控制方法。常州節(jié)能直線電機(jī)工作原理