【廣告】
對直線電機(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)中得到了廣泛的應(yīng)用。其中PID控制蘊(yùn)涵動態(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)。矩形無刷無鐵芯音圈直線電機(jī)Akribis的AHM系列矩形無刷無鐵芯音圈直線電機(jī)無刷無鐵芯的直線電機(jī)。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,采用傳統(tǒng)控制技術(shù)是簡單有效的。但是在高的精度微進(jìn)給的高的性能場合,就必須考慮對象結(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)變和不確定因數(shù),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)優(yōu)點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)簡單。管型直線電機(jī)不需要經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)而直接產(chǎn)生直線運(yùn)動,使結(jié)構(gòu)大大簡化,運(yùn)動慣量減少,動態(tài)響應(yīng)性能和定位精度大大提高;同時(shí)也提高了可靠性,節(jié)約了成本,使制造和維護(hù)更加簡便。它的初次級可以直接成為機(jī)構(gòu)的一部分,這種獨(dú)特的結(jié)合使得這種優(yōu)勢進(jìn)一步體現(xiàn)出來。(2)適合高速直線運(yùn)動。因?yàn)椴淮嬖陔x心力的約束,普通材料亦可以達(dá)到較高的速度。而且如果初、次級間用氣墊或磁墊保存間隙,運(yùn)動時(shí)無機(jī)械接觸,因而運(yùn)動部分也就無摩擦和噪聲。這樣,傳動零部件沒有磨損,可大大減小機(jī)械損耗,避免拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等所造成的噪聲,從而提高整體效率。(3)初級繞組利用率高。在管型直線感應(yīng)電機(jī)中,初級繞組是餅式的,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的削弱,而圓筒型直線電機(jī)橫向無開斷,所以磁場沿周向均勻分布。它的初次級可以直接成為機(jī)構(gòu)的一部分,這種獨(dú)特的結(jié)合使得這種優(yōu)勢進(jìn)一步體現(xiàn)出來。(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)行場合。(7)適應(yīng)性強(qiáng)。直線電機(jī)的初級鐵芯可以用環(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)形式,滿足不同情況的需要。(8)高加速度。這是直線電機(jī)驅(qū)動,相比其他絲杠、同步帶和齒輪齒條驅(qū)動的一個(gè)顯著優(yōu)勢。
直線電機(jī)(Linear motor)是一種通過將封閉式磁場展開為開放式磁場,將電能直接轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動的機(jī)械能,而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動裝置。其結(jié)構(gòu)可以看作是將一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿徑向剖開,并將電機(jī)的圓周展開成直線而形成的。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。其中定子相當(dāng)于直線電機(jī)的初級,轉(zhuǎn)子相當(dāng)于直線電機(jī)的次級,當(dāng)初級通入電流后,在初次級之間的氣隙中產(chǎn)生行波磁場,在行波磁場與次級永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動力,從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動部件的直線運(yùn)動。
直線電機(jī)在進(jìn)給系統(tǒng)中,采用直線電動機(jī)直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動的較大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(拖板)之間的機(jī)械傳動環(huán)節(jié),把進(jìn)給傳動鏈的長度縮短為零,因而這種傳動方式又被稱為'零傳動'。正是由于這種'零傳動'方式,帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。電機(jī)(電動機(jī))工作原理:從定子繞組的結(jié)構(gòu)上看,單相電機(jī)有啟動繞組,與主繞組配合形成旋轉(zhuǎn)磁場,啟動后斷開啟動繞組或參與運(yùn)行。目前市場上的直線電機(jī)主要分有鐵芯、無鐵芯和無槽直線電機(jī)。
其主要特點(diǎn)是:
高響應(yīng),效率,低噪音,免維護(hù),推力特性平滑,行程可任意延長
加速度大,速度快,加減速過程短,配合光柵尺的應(yīng)用,也可達(dá)較高的精度。