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。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。梅州自制直线电机工作原理
由于直线电机可以不需要借助任何中间转换机构即可产生直线运动,特别适用于直线运动场合。与传统旋转电机相比,采用直线电机驱动的装置具有以下优点:(1)直线电机中动子可以与负载直接相连产生直线运动,不需要链条、丝杠等中间传懂机构,可较大提高传递效率。(2)由于中间传动连接附件少,是的直线电机运动系统结构简单,进而降低了由机械摩擦带来的噪声干扰,又由于其本身结构简单,从而可以打打提高系统的可靠性。(3)直线电机可以在短行程内通过自身的极大加速度产生极高的直线速度。(4)直线电机不受离心力束缚,故其直线运行速度也无限制。(5)直线电机初级形状规则,易于封装,可用环氧树脂等化学材料对其安放后的电枢绕组进行封装,使其免受化学液体或雨水等的侵入,能更方便的应用在恶劣的工作环境中。57直线丝杆步进电机直线电机作为长期连续运行的驱动电机。
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。
直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种变形,它可以看作是一台旋转电机沿其径向剖开,然后拉平演变而成。随着自动控制技术和微型计算机的高速发展,对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求,在这种情况下,传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置,已经远不能满足现代控制系统的要求,为此,世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机,使得直线电机的应用领域越来越广。直线电机主要应用于三个方面:一是应用于自动控制系统,这类应用场合比较多;其次是作为长期连续运行的驱动电机;三是应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。直线电机常见的类型是平板型、U型槽型、管型。
直线电机明确显示动子的内部绕组.磁鉄和磁轨.动子是用环氧材料把线圈压成的。而且,磁轨是把磁铁固定在钢上。直线电机经常简单描述为旋转电机被展平,而工作原理相同。动子是用环氧材料把线圈压缩在一起制成的;磁轨是把磁铁(通常是高能量的稀土磁铁)固定在钢上。电机的动子包括线圈绕组,霍尔元件电路板,电热调节器(温度传感器监控温度)和电子接口。在旋转电机中,动子和定子需要旋转轴承支撑动子以保证相对运动部分的气隙。同样的,直线电机需要直线导轨来保持动子在磁轨产生的磁场中的位置。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,它可以直接测量负载的位置从而提高负载的位置精度。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。57直线丝杆步进电机
直线电机优势高精度,无空回。梅州自制直线电机工作原理
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,美、英、日、法、德、加拿大等国都在研制直线悬浮列车,其中日本进展快。直线电机驱动的电梯世界上台使用直线电机驱动的电梯是1990年4月安装于日本东京都丰岛区万世大楼,该电梯载重600kg,速度为105m/min,提升高度为22.9m。由于直线电机驱动的电梯没有曳引机组,因而建筑物顶的机房可省略。如果建筑物的高度增至1000米左右,就必须使用无钢丝绳电梯,这种电梯采用高温超导技术的直线电机驱动,线圈装在井道中,轿厢外装有高性能永磁材料,就如磁悬浮列车一样,采用无线电波或光控技术控制。梅州自制直线电机工作原理
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