直线电机高速直线运动原理,通过中间转换装置的优势有哪些,接下来详细介绍。事实上,我们在很多场合可以看到,许多直线驱动装置或系统都是采用旋转电机通过中间转换装置(例如链条、钢丝绳、同步带、齿条或丝杠等机构)转换为直线运动的。由于这些装置或系统有中间转换传动机构,所以整机存在着体积大、效率低、精度低等问题。近些年直线电机的高速发展,已经在各个领域中得到了广泛的应用。直线电机的速度通常指线速度,相当于旋转电机的转速。直线电机的速度,远远高于旋转电机通过机械部件,形成直线位移运动的速度。这个速度的大小,代表了直线电机的性能,生产制造商的技术水平。直线电机的应用,与旋转电机有些区别,它与负载的情况有很大的关系。所以,我们提到的速度,通常指空载下的直线移动速度。普通旋转电机由于受到离心力的作用,其旋转速度受到限制;而直线电机运行时,它的零部件和传动装置不像旋转电机那样会受到离心力的作用,因而它的直线速度可以不受限制。
直线电机由于技术含量、制造工艺和材料的问题,所以成本较高。并不单一是因为永磁材料的成本高,主要还有对制造直线电机的加工设备要求较高,例如怎么样保证较长行程的加工精度等,需要的数控机床才能完成。随着我国数控机床产业的不断提升,加工工艺和加工精度都会逐步提高,相信再过几年,直线电机的机械制造成本会大大降低。谈到稀土永磁材料的成本,的确这段时间增长的较快,很多应用到该材料的电机成本都在上涨。如何能够更好的应用稀土永磁材料,已经是一个关系到材料方面的新课题,这个需要生产永磁材料的厂家研究。例如,现有的稀土永磁体都是采用烧结工艺,磁密度较大,是否有的场合可以采用粘结工艺,磁密度偏小些,可以应用到一些轻负载、小功率的电机。
直线电机采用的全闭环控制,是指电机本体上装有光栅尺,时刻反馈动子的位置,由于光栅尺的位置精度很高,所以用直线电机驱动负载,可以提高控制精度。与标准伺服驱动的直线单元比,采用直线电机驱动的传动装置,不需要任何转换装置而直接产生推力,简化了整个系统,保证了运行的可靠性,提高了传动效率,降低了制造成本,易于维护。直线电机是通过电能直接产生直线电磁推力的,它在驱动装置中,其运动可以无机械接触,使传动零部件无磨损,从而大大减少了机械损耗,例如直线电机驱动的磁悬浮列车就是如此。普通伺服驱动的直线运动,其机械结构在运行中,噪声是不可避免的;而直线电机是靠电磁推力驱动装置运行,所以整个装置的噪音很小或无噪音,运行环境好。由于直线电机结构简单,且它的初级铁心在嵌线后可以用环氧树脂等密封成整体,所以可以在一些特殊场合中应用。例如可在潮湿甚者水中使用,可在有腐蚀性气体或有毒、有害气体中应用,甚至在高温或低温下使用。
直线电机的简单结构也使散热效果较好,由于初级的铁心和绕组端部都暴露在空气中,次级很长,具有很大的散热面,热量很容易散发掉,所以直线电机的热负荷可以取得较高,并且不需要附加冷却装置。
同时,直线电机的动态响应速度是普通伺服驱动方式比不了的,用直线电机驱动,可以大大提高设备的加工效率。
该系统采用在PC机的扩展槽中插入运动控制卡的方案组成,系统由PC机、运动控制卡、伺服驱动器、直线电机、数控工作台等部分组成。数控工作台由直线电机驱动,伺服控制和机床逻辑控制均由运动控制器完成,运动控制器可编程,以运动子程序的方式解释执行数控程序(G代码等,支持用户扩展)。运动控制卡型号为PCI-8132。当今的工业控制技术中PCI总线渐渐地取代了ISA总线,成为主流总线形式,它有很多优点,如即插即用(Plug and Play)、中断共享等。PCI总线具有严格的标准和规范,这就保证了它具有良好的兼容性,可靠性高;传送数据速率高(132Mbps)或(264Mbps); PCI总线与CPU无关,与时钟频率无关,适用于各种平台,支持多处理器和并行工作;PCI总线还具有良好的扩展性,通过PCI_PCI桥路,可进行多级扩展。PCI总线为用户提供了方便,是目前PC机上通用的一种总线。PCI-8132是具有PCI接口的2轴运动控制卡。它能产生高频脉冲驱动步进电机和伺服电机,控制2个轴的电机运动,实现直线和圆弧插补。在数控加工中,提供位置反馈。
系统软件在WINDOWS平台上开发。该软件采用模块化程序设计,由用户输入输出界面、预处理模块等组成。用户输入输出界面实现用户的输入、系统的输出。用户输入的主要功能是让用户输入数控代码,发出控制命令,进行系统的参数配置,生成数控机床零件加工程序(G代码指令)。预处理模块读取G代码指令后,通过编译生成能够让PCI-8132运动控制卡运行的程序,从而驱动直线电机,完成直线或圆弧插补。
以上信息由专业从事有铁芯直线电机供应的星纳特于2024/7/17 11:01:02发布
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