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。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(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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