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,它能直接測(cè)量負(fù)載位置,從而提高負(fù)載定位精度。定子演化的一面稱為初級(jí)面,轉(zhuǎn)子演化的一面稱為次級(jí)面。當(dāng)應(yīng)用時(shí),初級(jí)和次級(jí)被加工成不同的長度,以確保初級(jí)和次級(jí)在所需的行程范圍內(nèi)保持耦合。直線型電動(dòng)機(jī)可分為短初級(jí)長次級(jí)和長初級(jí)短次級(jí)。從制造成本、運(yùn)營成本看,目前普遍采用短端長端策略。線性電機(jī)的工作原理類似于旋轉(zhuǎn)電機(jī)。就拿直線異步電動(dòng)機(jī)來說,初級(jí)繞組通入交流電源,便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場(chǎng),次級(jí)在行波磁場(chǎng)下切割,將感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),并產(chǎn)生電流,此電流通過氣隙中的磁場(chǎng)相作用產(chǎn)生電磁推力。若初定,則二次推力作直線運(yùn)動(dòng);若相反,則初定作直線運(yùn)動(dòng)。相似的機(jī)電原理用在直線和旋轉(zhuǎn)電機(jī)上。婁底直線電機(jī)計(jì)算
由于直線電機(jī)可以不需要借助任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)即可產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng),特別適用于直線運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比,采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)直線電機(jī)中動(dòng)子可以與負(fù)載直接相連產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng),不需要鏈條、絲杠等中間傳懂機(jī)構(gòu),可較大提高傳遞效率。(2)由于中間傳動(dòng)連接附件少,是的直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,進(jìn)而降低了由機(jī)械摩擦帶來的噪聲干擾,又由于其本身結(jié)構(gòu)簡單,從而可以打打提高系統(tǒng)的可靠性。(3)直線電機(jī)可以在短行程內(nèi)通過自身的極大加速度產(chǎn)生極高的直線速度。(4)直線電機(jī)不受離心力束縛,故其直線運(yùn)行速度也無限制。(5)直線電機(jī)初級(jí)形狀規(guī)則,易于封裝,可用環(huán)氧樹脂等化學(xué)材料對(duì)其安放后的電樞繞組進(jìn)行封裝,使其免受化學(xué)液體或雨水等的侵入,能更方便的應(yīng)用在惡劣的工作環(huán)境中。常州購買直線電機(jī)廠家直線電機(jī)可以消除中間環(huán)節(jié)所帶來的各種定位誤差,故定位精度高。
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)
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)。和旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)的編碼器安裝在軸上反饋位置一樣,直線電機(jī)需要反饋直線位置的反饋裝置--直線編碼器。
對(duì)直線電機(jī)控制技術(shù)的研究基本上可以分為三個(gè)方面: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)。傳統(tǒng)的控制技術(shù)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(yīng)用。其中PID控制蘊(yùn)涵動(dòng)態(tài)控制過程中的信息,具有較強(qiáng)的魯棒性,是交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)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(shù)。在對(duì)象模型確定、不變化且是線性的以及操作條件、運(yùn)行環(huán)境是確定不變的條件下,采用傳統(tǒng)控制技術(shù)是簡單有效的。但是在高精度微進(jìn)給的高性能場(chǎng)合,就必須考慮對(duì)象結(jié)構(gòu)與參數(shù)的變化。各種非線性的影響,運(yùn)行環(huán)境的改變及環(huán)境干擾等時(shí)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(shù)在直線伺服電機(jī)控制的研究中引起了很大的重視。常用控制方法有:自適應(yīng)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(luò)與PID、H∞控制等現(xiàn)有的成熟的控制方法相結(jié)合,取長補(bǔ)短,以獲得更好的控制性能。直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能,而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。宿遷自制直線電機(jī)圖片
線性電動(dòng)機(jī)又稱線性電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)、推桿電動(dòng)機(jī)。婁底直線電機(jī)計(jì)算
有鐵芯平板直線電機(jī)有鐵芯電機(jī)的線圈繞在鋼片上,以便通過單側(cè)磁路,產(chǎn)生推力。大族電機(jī)有鐵芯平板電機(jī)包括自然冷卻和水冷兩種類型,水冷型額定推力比較高達(dá)到8000N、峰值推力20000N。有鐵芯平板直線電機(jī)的優(yōu)勢(shì)有鐵芯結(jié)構(gòu),推力密度高;使用單邊永磁體,成本低;可以做到良好的散熱。有鐵芯平板直線電機(jī)的不足有齒槽推力,導(dǎo)致速度波動(dòng);有鐵芯使動(dòng)子和定子存在不小于5倍于額定推力的磁吸力,需要注意安裝。2、U型無鐵芯直線電機(jī)無鐵芯電機(jī)包含一個(gè)動(dòng)子線圈繞組,位于雙排永磁體之間。因?yàn)榫€圈無鐵芯,動(dòng)子和永磁體之間沒有吸引力和齒槽力。大族U型直線電機(jī)開發(fā)了采用線圈繞組疊放的I型系列直線電機(jī),相比T型繞組具有推力密度高(同樣推力積更小)、散熱性能好、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。無鐵芯電機(jī)的優(yōu)勢(shì)沒有吸引力,固定氣隙,易于對(duì)齊及安裝;無齒槽效應(yīng),運(yùn)行平穩(wěn);動(dòng)子質(zhì)量低,加速度大。無鐵芯電機(jī)的劣勢(shì)使用雙邊永磁體,成本高;相比有鐵芯電機(jī),推力一般不太大。婁底直線電機(jī)計(jì)算