直線電機(jī)適合高速直線運(yùn)動(dòng),這個(gè)速度限制嗎?
發(fā)布時(shí)間:2017-08-25 15:58:45
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文章來源:深圳博智達(dá)機(jī)器人
導(dǎo)讀: 直線電機(jī) 適合高速直線運(yùn)動(dòng),這個(gè)速度限制嗎?總體來講,速度受供電電壓、導(dǎo)軌、反饋元件分辨率和采樣速率、電機(jī)參數(shù)的限制,電機(jī)本體不是瓶頸。 速度方面,基于直驅(qū)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)...
直線電機(jī)適合高速直線運(yùn)動(dòng),這個(gè)速度限制嗎?總體來講,速度受供電電壓、導(dǎo)軌、反饋元件分辨率和采樣速率、電機(jī)參數(shù)的限制,電機(jī)本體不是瓶頸。
速度方面,基于直驅(qū)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的
直線電機(jī)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì),速度一般可達(dá)300m/min(以永磁同步直線電機(jī)為例,感應(yīng)直線電機(jī)更高),加速度達(dá)到20g,能滿足絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合。直線電機(jī)高速限制與幾個(gè)因素有關(guān)(假設(shè)電機(jī)參數(shù)已定):
(1)供電電壓,直線電機(jī)一般作為電動(dòng)機(jī)使用,其反電勢(shì)會(huì)抵消母線電壓,進(jìn)而限制速度,提高電壓可以提高電機(jī)的速度上限;
(2)鐵心材料,
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同步轉(zhuǎn)速等于二倍的極距和頻率乘積,當(dāng)極距一定,高速意味著更高的電流激勵(lì)頻率,而高的頻率帶來更多的鐵損,增加發(fā)熱,而一般使用的硅鋼片在設(shè)計(jì)時(shí)限制在一定頻率使用范圍;(3)其他系統(tǒng)組件,比如導(dǎo)軌允許運(yùn)行的最大加速度一般小于5g、光柵尺以1um分辨率運(yùn)行的速度一般低于5m/s。在高速應(yīng)用系統(tǒng)中,要充分考慮各個(gè)組件的特點(diǎn)。
因此,直線電機(jī)針對(duì)不同的應(yīng)用要進(jìn)行不同的設(shè)計(jì),主要有以下幾個(gè)因素(假設(shè)電壓一定):1、合理的極距設(shè)計(jì),滿足最大速度時(shí)低于一定頻率的要求,限制鐵損發(fā)熱;2、合理的繞組設(shè)計(jì),根據(jù)速度要求設(shè)計(jì)電機(jī)力常數(shù)(對(duì)應(yīng)反電勢(shì)常數(shù))、電阻、電感,以滿足最高速度時(shí)的供電電壓需求;
3、加強(qiáng)冷卻,直線電機(jī)在改善發(fā)熱后速度還可以進(jìn)一步提高。
因此,理論上講,如果沒有空間、電壓和其它性能參數(shù)的限制,單純對(duì)速度要求而言,電機(jī)本體設(shè)計(jì)不是瓶頸;但實(shí)際應(yīng)用中,需求是復(fù)雜的,需要綜合考慮;
直線電機(jī)在高速應(yīng)用中,不僅要考慮電機(jī)本身的耐受能力,還要綜合電機(jī)的外圍因素。但不論如何,直線電機(jī)的高運(yùn)動(dòng)性能仍是其明顯優(yōu)勢(shì)之一。
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