对直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面:一是传统控制技术,二是现代控制技术,三是智能控制技术。传统的控制技术如PID反馈控制、解耦控制等在交流伺服系统中得到了的应用。其中PID控制蕴涵动态控制过程中的信息,具有较强的鲁棒性,是交流伺服电机驱动系统中基本的控制方式。为了提高控制效果,往往采用解耦控制和矢量控制技术。在对象模型确定、不变化且是线性的以及操作条件、运行环境是确定不变的条件下,采用传统控制技术是简单有效的。但是在高精度微进给的高性能场合,就必须考虑对象结构与参数的变化。各种非线性的影响,运行环境的改变及环境干扰等时变和不确定因素,才能得到满意的控制效果。因此,现代控制技术在直线伺服电机控制的研究中引起了很大的重视。常用控制方法有:自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制及智能控制。主要是将模糊逻辑、神经网络与PID、H∞控制等现有的成熟的控制方法相结合,取长补短,以获得更好的控制性能。高速磁悬浮列车磁悬浮列车是直线电机实际应用的典型的例子。仙桃节能直线电机工作原理
结构简单——管型直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动,使结构简化,运动惯量减少,动态响应性能和定位精度提高;同时也提高了可靠性,节约了成本,使制造和维护更加简便。它的初次级可以直接成为机构的一部分,这种独特的结合使得这种优势进一步体现出来。适合高速直线运动。因为不存在离心力的约束,普通材料亦可以达到较高的速度。而且如果初、次级间用气垫或磁垫保存间隙,运动时无机械接触,因而运动部分也就无摩擦和噪声。这样,传动零部件没有磨损,可大大减小机械损耗,避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声,从而提高整体效率。潜江品质直线电机直线电机的图表清楚地显示了动子(forcer,rotor)的内部绕组.磁铁和磁轨。
直线电机的控制和旋转电机一样。像无刷旋转电机,动子和定子无机械连接(无刷),不像旋转电机的方面,动子旋转和定子位置保持固定,直线电机系统可以是磁轨动或推力线圈动(大部分定位系统应用是磁轨固定,推力线圈动)。用推力线圈运动的电机,推力线圈的重量和负载比很小。然而,需要高柔性线缆及其管理系统。用磁轨运动的电机,不仅要承受负载,还要承受磁轨质量,但无需线缆管理系统。相似的机电原理用在直线和旋转电机上。相同的电磁力在旋转电机上产生力矩在直线电机产生直线推力作用。因此,直线电机使用和旋转电机相同的控制和可编程配置。直线电机的形状可以是平板式和U型槽式,和管式.哪种构造适合要看实际应用的规格要求和工作环境。
在实用的和买得起的直线电机出现以前,所有直线运动不得不从旋转机械通过使用滚珠或滚柱丝杠或带或滑轮转换而来。对许多应用,如遇到大负载而且驱动轴是竖直面的。这些方法仍然是比较好的。然而,直线电机比机械系统比有很多独特的优势,如非常高速和非常低速,高加速度,几乎零维护(无接触零件),高精度,无空回。完成直线运动只需电机无需齿轮,联轴器或滑轮,对很多应用来说很有意义的,把那些不必要的,减低性能和缩短机械寿命的零件去掉了。直线电机也称线性电机,线性马达,直线马达,推杆马达。
直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视。在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电动机传动的**大区别是取消了从电动机到工作台(拖板)之间的一切机械中间传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零。直线电机在机床进给伺服系统中的应用,近几年来已在世界机床行业得到重视。在机床进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电动机传动的**大区别是取消了从电动机到工作台(拖板)之间的一切机械中间传动环节,把机床进给传动链的长度缩短为零。这种传动方式被称为“零传动”。正由于这种“零传动”方式,带来了原旋转电动机驱动方式无法达到的性能指标和一定优点。提高直线电机进给系统的定位精度是实现其在数控机床应用的关键之一。因而,对直线电机进给定位误差进行测试和补偿是至关重要的。双频激光干涉仪是国际机床标准中规定使用的检测验收数控机床定位精度的测量设备[3]。本文介绍了应用双频激光干涉仪测试数控直线电机进给的定位误差方法。并利用**小二乘法分别建立定位误差的线性模型、分段线性模型、多项式模型,并对数控直线电机进给的定位误差进行补偿。直线电机可以实现无接触传递力,机械摩擦损耗几乎为零,所以故障少,免维修,因而工作安全可靠、寿命长。仙桃节能直线电机工作原理
和旋转伺服电机的编码器安装在轴上反馈位置一样,直线电机需要反馈直线位置的反馈装置--直线编码器。仙桃节能直线电机工作原理
正如旋转伺服电动机的编码器安装在轴上的反馈位置,直线电机需要反馈直线位置的反馈装置——直线编码器,它能直接测量负载位置,从而提高负载定位精度。定子演化的一面称为初级面,转子演化的一面称为次级面。当应用时,初级和次级被加工成不同的长度,以确保初级和次级在所需的行程范围内保持耦合。直线型电动机可分为短初级长次级和长初级短次级。从制造成本、运营成本看,目前普遍采用短端长端策略。线性电机的工作原理类似于旋转电机。就拿直线异步电动机来说,初级绕组通入交流电源,便在气隙中产生行波磁场,次级在行波磁场下切割,将感应出电动势,并产生电流,此电流通过气隙中的磁场相作用产生电磁推力。若初定,则二次推力作直线运动;若相反,则初定作直线运动。仙桃节能直线电机工作原理
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