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直線電動�(jī)
閱讀�2339時間�2022-02-28 15:44:30

    直線電動�(jī)(linear motor� 直線電動�(jī)是一種將電能直接�(zhuǎn)換成直線�(yùn)動機(jī)械能的電力傳動裝�。它可以省去大量中間傳動�(jī)�(gòu),加快系�(tǒng)反映速度,提高系�(tǒng)精確�,所以得到廣泛的�(yīng)用。直線電動機(jī)的種類按�(jié)�(gòu)形式可分�;單邊扁平型、雙邊扁平型、圓盤型、圓筒型(或稱為管型)等;按工作原理可分為:直流、異�、同步和步�(jìn)�。下面僅對結(jié)�(gòu)簡單,使用方�,運(yùn)行可靠的直線異步電動�(jī)做簡要介紹�

基本�(nèi)�

    直線電動�(jī)(linear motor�

    直線電動�(jī)是一種將電能直接�(zhuǎn)換成直線�(yùn)動機(jī)械能的電力傳動裝�。它可以省去大量中間傳動�(jī)�(gòu),加快系�(tǒng)反映速度,提高系�(tǒng)�,所以得到廣泛的�(yīng)用。直線電動機(jī)的種類按�(jié)�(gòu)形式可分�;單邊扁平型、雙邊扁平型、圓盤型、圓筒型(或稱為管型)等;按工作原理可分為:直流、異步、同步和步�(jìn)�。下面僅對結(jié)�(gòu)簡單,使用方便,�(yùn)行可靠的直線異步電動�(jī)做簡要介��

    直線異步電動�(jī)的結(jié)�(gòu)主要包括定子、動子和直線�(yùn)動的支撐輪三部分。為了保證在行程范圍�(nèi)定子和動子之間具有良好的電磁場耦合,定子和動子的鐵心長度不�。定子可制成短定子和長定子兩種形式。由于長定子�(jié)�(gòu)成本�、運(yùn)行費(fèi)用高,所以很少采用。直線電動機(jī)與旋�(zhuǎn)磁場一�,定子鐵心也是由硅鋼片疊�,表面開有齒�;槽中嵌有三�、兩相或單相繞組;單相直線異步電動機(jī)可制成罩極式,也可通過電容移相。直線異步電動機(jī)的動子有三種形式�

    (1)磁性動� 動子是由�(dǎo)磁材料制成(鋼板�,既起磁路作�,又作為籠型動子起導(dǎo)電作��

    (2)非磁性動� ,動子是由非磁性材料(銅)制成,主要起�(dǎo)電作�,這種形式電動�(jī)的氣隙較�,勵磁電流及損耗大�

    (3)動子�(dǎo)磁材料表面覆蓋一層導(dǎo)電材�,導(dǎo)磁材料只作為磁路�(dǎo)磁作用;覆蓋�(dǎo)電材料作籠型繞組�

    因磁性動子的直線異步電動�(jī)�(jié)�(gòu)簡單,動子不僅作為導(dǎo)�、導(dǎo)電體,甚至可以作為結(jié)�(gòu)部件,其�(yīng)用前景廣��

    直線異步電動�(jī)的工作原理和旋轉(zhuǎn)式異步電動機(jī)一�,定子繞組與交流電源相連接,通以多相交流電流�,則在氣隙中�(chǎn)生一個平�(wěn)的行波磁場(�(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場半徑很大時,就成了直線運(yùn)動的行波磁場�。該磁場沿氣隙作直線�(yùn)�,同�,在動子�(dǎo)體中感應(yīng)出電動勢,并�(chǎn)生電�,這個電流與行波磁場相互作用�(chǎn)生異步推動力,使動子沿行波方向作直線�(yùn)�。若把直線異步電動機(jī)定子繞組中電源相序改變一�,則行波磁場移動方向也會反過�,根�(jù)這一原理,可使直線異步電動機(jī)作往�(fù)直線�(yùn)��

    直線異步電動�(jī)主要用于功率較大場合的直線運(yùn)動機(jī)�(gòu),如門自動開閉裝置,起�、傳遞和升降的機(jī)械設(shè)備,�(qū)動車�,尤其是用于高速和超速運(yùn)�?shù)?。由于牽引力或推動力可直接產(chǎn)�,不需要中間連動部分,沒有摩�,無噪聲,無�(zhuǎn)子發(fā)�,不受離心力影響等問�。因此,其應(yīng)用將越來越廣。直線同步電動機(jī)由于性能,應(yīng)用場合與直線異步電動�(jī)相同,有取代趨勢。直線步�(jìn)電動�(jī)�(yīng)用于�(shù)控繪圖儀、記錄儀、數(shù)控制圖機(jī)、數(shù)控裁剪機(jī)、磁盤存儲器、精密定位機(jī)�(gòu)等設(shè)備中�


工作原理

    直線電機(jī)是一種將電能直接�(zhuǎn)換成直線�(yùn)動機(jī)械能,而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)�(gòu)的傳動裝�。它可以看成是一臺旋�(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開,并展成平面而成�

    由定子演變而來的一�(cè)稱為初級,由�(zhuǎn)子演變而來的一�(cè)稱為次級。在�(shí)際應(yīng)用時,將初級和次級制造成不同的長�,以保證在所需行程范圍�(nèi)初級與次級之間的耦合保持不變。直線電�(jī)可以是短初級長次�,也可以是長初級短次�??紤]到制造成本、運(yùn)行費(fèi)�,目前一般均采用短初級長次級。直線電動機(jī)的工作原理與旋轉(zhuǎn)電動�(jī)相似。以直線感應(yīng)電動�(jī)為例:當(dāng)初級繞組通入交流電源時,便在氣隙中產(chǎn)生行波磁�,次級在行波磁場切割下,將感�(yīng)出電動勢并產(chǎn)生電�,該電流與氣隙中的磁場相作用就產(chǎn)生電磁推力。如果初級固�,則次級在推力作用下做直線運(yùn)�;反�,則初級做直線運(yùn)動。直線電�(jī)的驅(qū)動控制技�(shù)一個直線電�(jī)�(yīng)用系�(tǒng)不僅要有性能良好的直線電�(jī),還必須具有能在安全可靠的條件下�(shí)�(xiàn)技�(shù)與經(jīng)�(jì)要求的控制系�(tǒng)。隨著自動控制技�(shù)與微計算�(jī)技�(shù)的發(fā)�,直線電�(jī)的控制方法越來越��

    對直線電�(jī)控制技�(shù)的研究基本上可以分為三個方面:一是傳�(tǒng)控制技�(shù),二是現(xiàn)代控制技�(shù),三是智能控制技�(shù)。傳�(tǒng)的控制技�(shù)如PID反饋控制、解耦控制等在交流伺服系�(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)�。其中PID控制�(yùn)涵動�(tài)控制過程中的過去、現(xiàn)在和未來的信息,而且配置幾乎為優(yōu),具有較�(qiáng)的魯棒性,是交流伺服電�(jī)�(qū)動系�(tǒng)中基本的控制方式。為了提高控制效�,往往采用解耦控制和矢量控制技�(shù)。在對象模型確定、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�(tǒng)控制技�(shù)是簡單有效的。但是在高精度微�(jìn)給的高性能場合,就必須考慮對象�(jié)�(gòu)與參�(shù)的變�。各種非線性的影響,運(yùn)行環(huán)境的改變及環(huán)境干擾等時變和不確定因數(shù),才能得到滿意的控制效果。因此,�(xiàn)代控制技�(shù)在直線伺服電�(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�(jié)�(gòu)控制、魯棒控制及智能控制。近年來模糊邏輯控制、神�(jīng)�(wǎng)�(luò)控制等智能控制方法也被引入直線電動機(jī)�(qū)動系�(tǒng)的控制中。目前主要是將模糊邏�、神�(jīng)�(wǎng)�(luò)與PID、H∞控制等�(xiàn)有的成熟的控制方法相�(jié)�,取長補(bǔ)�,以獲得更好的控制性能�


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