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直線電機驅(qū)動技術至今已越來越成熟,它以精度高、無磨損、噪音低、效率高、響應快、節(jié)省空間等突出優(yōu)點使其在各領域應用廣,直線電機在民用、工業(yè)等行業(yè)中都得到應用。在交通運輸業(yè)中我國于2002年成功生產(chǎn)出由直線電機拖動的磁懸浮列車,該車采用全新的外形曲線,流線型頭前圍。車長15米,寬3米,空重20噸,內(nèi)設44個座位,可載負100人,比較大載重量為16噸,設計時速150公里/小時,試驗時速80公里/小時.我國已成為掌握磁懸浮技術的少數(shù)國家之一。在半導體行業(yè)中,直線電機以其高速、高精度、無污染的特點,應用于光刻機、IC粘接機、IC塑封機等多種加工設備,而且單臺設備往往需要多臺直線電機。在醫(yī)療行業(yè)中,直線電機也嶄露頭角,大到電動護理床、電動手術臺,小到心臟起搏器都有直線電機的應用實例。在數(shù)控加工行業(yè)中,傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機+滾珠絲杠”的傳動形式所能達到的比較高進給速度為30m/min,加速度為可達3m/2s。直線電機驅(qū)動工作臺,速度為傳統(tǒng)傳動方式的30倍,加速度是傳統(tǒng)傳動方式的10倍,比較大可達10g;剛度提高了7倍;直線電機直接驅(qū)動的工作臺無反向工作死區(qū);由于電機傳動慣量小。直線電機易于調(diào)節(jié)和控制。珠海本地直線電機圖片
溫度升高會改變永磁體的工作點。如果熱量傳遞到機床工作臺或者導軌,產(chǎn)生熱變形會影響加工精度,所以,直線電機必須降溫,要求磁鋼溫度比較高不超過70℃,線圈溫度不超過130℃。對于動圈式(Movingcoil)和一般的動磁式直線電機,對線圈部位冷卻即可;但在超精密要求下的動磁式直線電機,應該采取雙層水冷方式,配以溫度傳感器監(jiān)測系統(tǒng)。u形直線電機由于結(jié)構(gòu)原因,一般不用冷卻措施。隔磁與防護問題機床切削液、鐵屑、灰塵等會污染腐蝕電機,甚至堵塞氣隙,所以必須封閉電機。永磁鋼對鐵磁性物質(zhì)有強吸引力,為安全起見應該隔磁,可采用不銹鋼罩封閉。直線電機兩端要有緩沖防護裝置(Shock-absorbing)和電子限位開關,防止動子失控后的碰撞。對電纜線要加保護拖鏈,輸出信號線還要加屏蔽體。線性導軌要求承受載荷,適應高速運動并保證精度,選擇導軌要考慮行程大小、機械特性、精密性與速度承受能力等。荊門省電直線電機該圖直線電機明確顯示動子(forcer,rotor)的內(nèi)部繞組.磁鉄和磁軌.動子是用環(huán)氧材料把線圈壓成的。
無槽有鐵芯:無槽有鐵芯平板電機結(jié)構(gòu)上和無槽無鐵芯電機相似。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)用在指引磁場和增加推力。磁軌和動子之間產(chǎn)生的吸力和電機產(chǎn)生的推力成正比,疊片結(jié)構(gòu)導致接頭力產(chǎn)生。把動子安裝到磁軌上時必須小心以免他們之間的吸力造成傷害。無槽有鐵芯比無槽無鐵芯電機有更大的推力。有槽有鐵芯:這種類型的直線電機,鐵心線圈被放進一個鋼結(jié)構(gòu)里以產(chǎn)生鐵芯線圈單元。鐵芯有效增強電機的推力輸出通過聚焦線圈產(chǎn)生的磁場。鐵芯電樞和磁軌之間強大的吸引力可以被預先用作氣浮軸承系統(tǒng)的預加載荷。這些力會增加軸承的磨損,磁鐵的相位差可減少接頭力。
對直線電機控制技術的研究基本上可以分為三個方面:一是傳統(tǒng)控制技術,二是現(xiàn)代控制技術,三是智能控制技術。傳統(tǒng)的控制技術如PID反饋控制、解耦控制等在交流伺服系統(tǒng)中得到了的應用。其中PID控制蘊涵動態(tài)控制過程中的信息,具有較強的魯棒性,是交流伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)中基本的控制方式。為了提高控制效果,往往采用解耦控制和矢量控制技術。在對象模型確定、不變化且是線性的以及操作條件、運行環(huán)境是確定不變的條件下,采用傳統(tǒng)控制技術是簡單有效的。但是在高精度微進給的高性能場合,就必須考慮對象結(jié)構(gòu)與參數(shù)的變化。各種非線性的影響,運行環(huán)境的改變及環(huán)境干擾等時變和不確定因素,才能得到滿意的控制效果。因此,現(xiàn)代控制技術在直線伺服電機控制的研究中引起了很大的重視。常用控制方法有:自適應控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制、魯棒控制及智能控制。主要是將模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡與PID、H∞控制等現(xiàn)有的成熟的控制方法相結(jié)合,取長補短,以獲得更好的控制性能。直線電機應用在需要短時間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運動能的裝置中。
直線電機的應用,在激光加工設備,半導體設備,精密數(shù)控機床,電子生產(chǎn)設備等。應用分類:U槽(無鐵芯)直線電機、平板(有鐵芯)直驅(qū)馬達、雙驅(qū)龍門系統(tǒng)、精密直驅(qū)運動-單軸/模組、十字平臺、XYZ和XYθ平臺、音圈電機、力矩電機。產(chǎn)品廣泛應用于:激光加工設備(如:激光切割/雕刻/打標/鉆孔/劃線)、半導體設備如:(半導體固晶機/焊線機/晶圓探針臺)、精密數(shù)控機床、電子生產(chǎn)設備、精密檢測設備、醫(yī)療設備、3D打印、工業(yè)自動化領域、物.流傳輸系統(tǒng)和軌道交通等行業(yè)。直線電機優(yōu)勢高精度,無空回。張家界品質(zhì)直線電機分類
直線電機的控制和旋轉(zhuǎn)電機一樣。珠海本地直線電機圖片
高速磁懸浮列車磁懸浮列車是直線電機實際應用的典型的例子,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技術的直線電機驅(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控制。珠海本地直線電機圖片
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