高速直线电机平台

有铁芯平板直线电机有铁芯电机的线圈绕在钢片上，以便通过单侧磁路，产生推力。大族电机有铁芯平板电机包括自然冷却和水冷两种类型，水冷型额定推力比较高达到8000N、峰值推力20000N。有铁芯平板直线电机的优势有铁芯结构，推力密度高；使用单边永磁体，成本低；可以做到良好的散热。有铁芯平板直线电机的不足有齿槽推力，导致速度波动；有铁芯使动子和定子存在不小于5倍于额定推力的磁吸力，需要注意安装。2、U型无铁芯直线电机无铁芯电机包含一个动子线圈绕组，位于双排永磁体之间。因为线圈无铁芯，动子和永磁体之间没有吸引力和齿槽力。大族U型直线电机开发了采用线圈绕组叠放的I型系列直线电机，相比T型绕组具有推力密度高（同样推力积更小）、散热性能好、结构强度高的优点。无铁芯电机的优势没有吸引力，固定气隙，易于对齐及安装；无齿槽效应，运行平稳；动子质量低，加速度大。无铁芯电机的劣势使用双边永磁体，成本高；相比有铁芯电机，推力一般不太大。反映电机电磁设计的结果，影响电机在确定供电电压下的比较高运行速度。高速直线电机平台

研究表明采用软件补偿的方法可以较大地提高直线电机进给的定位精度。2直线电机进给定位精度测试方法直线电机进给产生定位精度误差因素很复杂，主要因素有：（1）光栅尺的制造及安装误差，光栅尺的运动部分及固定部分分别安装在进给单元的动子及定子底板上，产生一定的线性误差在所难免；（2）直线电机存在的边端效应使进给单元两端的力特性发生变化，影响进给平台制动，从而产生定位精度误差；（3）环境对定位精度误差产生的随机误差，由于没有采用隔震地基，周边环境的随机振动都会传递到进给单元及激光干涉仪，从而产生误差。直线电机进给定位精度测试采用英国雷尼绍公司的ML10激光干涉仪测试。ML10激光干涉仪是为机床检定提供了一种高精度标准,它准确度高,测量范围大(线性测长40m,任选80m),测量速度快(60m/min),分辨力高(μm),便携性好。更由于雷尼绍激光干涉仪具备自动线性误差补偿功能,可方便恢复机床精度。测试方法如下：1.安装双频激光干涉仪测量系统各组件(见图1)。2.在需测量的直线电机进给坐标轴线方向安装光学测量装置。3.调整激光头,使测量轴线与直线电机移动的轴线在一条直线上(或平行),即将光路调准直。4.待激光预热后输入测量参数。轴杆直线电机直线电机使用和旋转电机相同的控制和可编程配置。

圆柱形动磁体直线电机动子是圆柱形结构。沿固定着磁场的圆柱体运动。这种电机是初发现的商业应用但是不能使用于要求节省空间的平板式和U型槽式直线电机的场合。圆柱形动磁体直线电机的磁路与动磁执行器相似。区别在于线圈可以复制以增加行程。典型的线圈绕组是三相组成的，使用霍尔装置实现无刷换相。推力线圈是圆柱形的，沿磁棒上下运动。这种结构不适合对磁通泄漏敏感的应用。必须小心操作保证手指不卡在磁棒和有吸引力的侧面之间。

初级绕组利用率高。在管型直线感应电机中，初级绕组是饼式的，没有端部绕组，因而绕组利用率高。（4）无横向边缘效应。横向效应是指由于横向开断造成的边界处磁场的削弱，而圆筒型直线电机横向无开断，所以磁场沿周向均匀分布。（5）容易克服单边磁拉力问题。径向拉力互相抵消，基本不存在单边磁拉力的问题。（6）易于调节和控制。通过调节电压或频率，或更换次级材料，可以得到不同的速度、电磁推力，适用于低速往复运行场合。（7）适应性强。直线电机的初级铁芯可以用环氧树脂封成整体，具有较好的防腐、防潮性能，便于在潮湿、粉尘和有害气体的环境中使用；而且可以设计成多种结构，满足不同情况的需要。（8）高加速度。这是直线电机驱动，相比其他丝杠、同步带和齿轮齿条驱动的一个优势一是结构简单，由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化。

按规定的测量程序运动直线电机进行测量。数据处理及结果输出——在试验中，由于直线电机采用的位置传感器为光栅尺，其分辨率为1μm，较高采样速度为1m/s。为了读数精确与稳定，激光干涉仪的精度设置为（高可达1nm），测试现场如图3所示。测试现场环境条件如下：大气压力：室温：C；相对湿度；直线电机温度：C。为了客观反映直线电机进给的定位精度，在不同速率、加（减）速度、位置条件下，进行相应的定位精度测试与分析。在200mm行程范围内、不同速度及加速度的工况下，对进给单元的定位精度进行检测，进给步长为10mm，检测结果如图2所示。3直线电机定位误差模型建立和软件补偿从图2中可以发现：（1）定位精度随位移的增加而增加，在不同的位置段，积累误差的增长速率不同；（2）在不同的情况下，定位精度具有很好的一致性，说明速度、加速度的变化对定位精度的影响不大。针对定位精度的分布情况（图2），为了研究各种拟合方法的效果，利用小二乘法对图1定位精度的平均值采用线性、分段线性及三次样条拟合的方法来减小定位精度误差。相对于线性及分段线性拟合，三次样条拟合既保留了分段低次插值的各种优点，又提高了插值函数的光滑性。直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达。轴杆直线电机

定位精度高，在需要直线运动的地方，直线电机可以实现直接传动。高速直线电机平台

直线电机与旋转电机相比，主要有如下几个特点：一是结构简单，由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积地下降；二是定位精度高，在需要直线运动的地方，直线电机可以实现直接传动，因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差，故定位精度高，如采用微机控制，则还可以地提高整个系统的定位精度；三是反应速度快、灵敏度高，随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑，因而使得动子和定子之间始终保持一定的气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性；四是工作安全可靠、寿命长。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。高速直线电机平台

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