直线电机参数教程文件

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直线电机参数

介绍直线电机参数和选型

1.最大电压( max. voltage ph-ph) ———最大供电线电压,主要与电机绝缘能力有关;《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

2.最大推力(Peak Force) ———电机的峰值推力,短时,秒级,取决于电机电磁结构的安全极限能力;《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

3.最大电流(Peak Current) ———最大工作电流,与最大推力想对应,低于电机的退磁电流;

4.最大连续消耗功率(Max. Continuous Power Loss) ———确定温升条件和散热条件下,电机可连续运行的上限发热损耗,反映电机的热设计水准;

5.最大速度(Maximum speed) ———在确定供电线电压下的最高运行速度,取决于电机的反电势线数,反映电机电磁设计的结果;

6.马达力常数(Motor Force Constant) ———电机的推力电流比,单位N/A或

KN/A,反映电机电磁设计的结果,在某种意义上也可以反映电磁设计水平;

7.反向电动势(Back EMF) ———电机反电势(系数),单位Vs/m,反映电机电磁设计的结果,影响电机在确定供电电压下的最高运行速度;

8.马达常数(Motor Constant) ———电机推力与功耗的平方根的比值,单位N/√W,是电机电磁设计和热设计水平的综合体现;

9.磁极节距NN(Magnet Pitch) ————电机次级永磁体的磁极间隔距离,基本不反映电机设计水平,驱动器需据此由反馈系统分辨率解算矢量控制所需的电机电角度;

10.绕组电阻/每相(Resistance per phase)———电机的相电阻,下给出的往往是线电阻,即Ph-Ph,与电机发热关系较大,在意义下可以反映电磁设计水平;11.绕组电感/每相(Induction per phase) ———电机的相电感,下给出的往往是线电感,即Ph-Ph,与电机反电势有关系,在意义下可以反映电磁设计水平;

12.电气时间常数(Electrical time constant) ———电机电感与电阻的比值,L/R;

13.热阻抗(Thermal Resistance) ———与电机的散热能力有关,反映电机的散热设计水平;

14.马达引力(Motor Attraction Force) ———平板式有铁心结构直线电机,尤其是永磁式电机,次极永磁体对初级铁心的法向吸引力,高于电机额定推力一个数量级,直接决定采用直线电机的直线运动轴的支撑导轨的承载能力和选型。《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

直线电机的选型首选推力速度,然后看连续消耗功率、热阻和散热方式和条件等,再次看供电电压和电流,对快速性有要求还要看电气时间常数。个人意见,最最反映直线电机性能水平的是推力平稳性、电机常数和热阻,不过推力平稳性指标多数厂家未必会直接给出。《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

电机的推力系数以出力电流比来标示,比如N/A,Nm/A《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

反电势系数用电压速度比来标示,比如V/(m/s),V/(rpm)等《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

以电机的机电转换公式可以推导出其间的关系,具体过程如下:《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

直线电机的机械输出功率为Pm=F*v =Cm*I*v,其中Cm为推力系数,I为电流,v为电机运行速度《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

电机电气消耗功率中的电磁转化功率为:Pe=ε*I=Ce*v*I,其中Ce为反电势系数,v为电机运行速度, I为电流《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

令Pm=Pe,则有Cm*I*v=Ce*v*I,从而可以导出Cm=Ce,以此可以标1,的ε视同为直流系统的反电势;《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

考虑Pe=3ε*I,即ε为相反电势,则可以标为3;《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

直线电机运用

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; 二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。 在实际工业应用中的稳定增长,证明直线电机可以放心的使用。 本期讨论直线电机的运用 Linear motor: 直线伺服电机应用 昆山佳德锐自动化系统销售中心 交流论坛: www.hilife.me 工业之美

什么是直线电机特点 1.什么是直线电机 直线电动机(或称线性马达)(Linear motor)是电动机的一种,其原理与传统的电动机不同,直线电机是直接把输入电力转化为线性动能,与传统的扭力及旋转动能不同。直线电机又分为低加速及高加速两大类,当中低加速直线电机适用于磁悬浮列车及 其他地面交通工具,而高加速直线电机能把物件在短时间内加至极高速度,适用于粒子 加速器、制造武器等。2.直线电机是如何工作的 下面简单介绍直线电机类型 和他们与旋转电机的不同,最 常用的直线电机类型是平板式, U型槽式和管式。线圈的典型组 成是三相,有霍尔元件实现无刷 换相,直线电机用HALL换相的 相序和相电流。 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(forcer,rotor) 是用环氧材料把线圈压缩在一起制成的,而且磁轨是把磁铁(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 (airgap)。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。 3.直线电机分类 管状直线电机 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。 U型直线电机 U型槽式直线电机有两个介于金属板之间且都对着线圈动子的平行磁轨。动子由导轨系统 支撑在两磁轨中间。动子是非钢的,意味着无吸力且在磁轨和推力线圈之间无干扰力产生。 非钢线圈装配具有惯量小,允许非常高的加速度。线圈一般是三相的,无刷换相。可以用空 气冷却法冷却电机来获得性能的增强。也有采用水冷方式的。这种设计可以较好地减少磁通 泄露因为磁体面对面安装在U形导槽里。这种设计也最小化了强大的磁力吸引带来的伤害 平板直线电机 有三种类型的平板式直线电机(均为无刷):无槽无铁芯,无槽有铁芯和有槽有铁芯。选 择时需要根据对应用要求的理解。无槽无铁芯平板电机是一系列coils安装在一个铝板上。由 于FOCER没有铁芯,电机没有吸力和接头效应(与U形槽电机同)。该设计在一定某些应用中有 助于延长轴承寿命。动子可以从上面或侧面安装以适合大多数应用。这种电机对要求控制速度 平稳的应用是理想的。如扫描应用,但是平板磁轨设计产生的推力输出最低。通常,平板磁轨 具有高的磁通泄露。 无槽有铁芯:无槽有铁芯平板电机结构上和无槽无铁芯电机相似。除了铁芯安装在钢叠片 结构然后再安装到铝背板上,铁叠片结构用在指引磁场和增加推力。磁轨和动子之间产生的吸 力和电机产生的推力成正比,迭片结构导致接头力产生。 无槽有铁芯:这种类型的直线电机,铁心线圈被放进一个钢结构里以产生铁芯线圈单元。 铁芯有效增强电机的推力输出通过聚焦线圈产生的磁场。铁芯电枢和磁轨之间强大的吸引力可 以被预先用作气浮轴承系统的预加载荷。这些力会增加轴承的磨损,磁铁的相位差可减少接头力。 加工产品对比

直线电机发展应用综述 (1)(1).

直线电机在数控机床上的应用综述 所在学院:机械工程学院 学科专业:机械工程 学生:解瑞建 学号:12847920 指导教师:董颖怀 天津科技大学机械工程学院 二零一二年十二月二十七日

摘要 简述了直线电机工作原理及其驱动技术,并且举例说明了直线电机直接驱动与传统数控机床“旋转伺服电机+滚珠丝杠”的传动方式对比具有很大的优势。利用直线电机结构简单、运动平稳、噪声小、运动部件摩擦小、磨损小、使用寿命长、安全可靠性等特性,采用直线电机的开放式数控系统使机床驱动控制技术获得新发展。介绍几个直线电机应用的实例,指出直线电机进给驱动技术将是高速机床未来的发展方向。 关键词:直线电机数控机床驱动控制高速机床 0 引言 数控机床正在向高精密、高速、高复合、高智能和环保的方向发展。高精密和高速加工对传动及其控制提出了更高的要求:更高的动态特性和控制精度,更高的进给速度和加速度,更低的振动噪声和更小的磨损。在传统的传动链中,作为动力源的电动机要通过齿轮、蜗轮副,皮带、丝杠副、联轴器、离合器等中间传动环节才能将动力送达工作部件。在这些环节中产生了较大的转动惯量、弹性变形、反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损。虽然在这些方面通过不断的改进使传动性能有所提高,但问题很难从根本上解决,于是出现了“直接传动”的概念,即取消从电动机到工作部件之间的各种中间环节。随着电机及其驱动控制技术的发展,电主轴、直线电机、力矩电机的出现和技术的日益成熟,使主轴、直线和旋转坐标运动的“直接传动”概念变为现实,并日益显示出巨大的优越性。直线电机及其驱动控制技术在机床进给驱动上的应用,使机床的传动结构出现了重大变化,并使机性能有了新的飞跃。 图0 SUPT Motion公司生产的一种直线电机

如何进行直线电机选型

如何进行直线电机选型

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直线电机选型 ——最大推力和持续推力计算

目录 直线电机选型 (3) ——最大推力和持续推力计算 (3) 概述 (5) 三角模式 (5) 梯形模式 (5) 持续推力 (6) 计算公式 (6) 例子 (7)

概述 直线电机的选型包括最大推力和持续推力需求的计算。 最大推力由移动负载质量和最大加速度大小决定。 推力= 总质量x 加速度+ 摩擦力+ 外界应力 例子:当移动负载是2.5千克(包含动子),所需加速度为30m/s2时,那么,电机将产生75N 的力(假设,摩擦力和外界应力忽略不计)。 通常,我们不知道实际加速度需求,但是,我们有电机运行实际要求。给定的运行行程距离和所需要的行程时间,由此可以计算出所需要的加速度。一般来说,对于短行程,推荐使用三角形速度模式,即无匀速运动,长行程的话,梯形速度模式更有效率。在三角形速度模式中,电机的运动是没有匀速段的。 三角模式 加速度为Acceleration = 4 x Distance / Travel_Time2 梯形模式 需要提前设置匀速的速度值,由此可以推算出加速度。 加速度= 匀速/ (运动时间–位移/ 匀速)

同理,减速度的计算与加速度的计算是类似的,特殊情况是存在一个不平衡的力(例如重力)作用在电机上。 通常情况下,为了维持匀速过程和停滞阶段,摩擦力和外界应力也要考虑进来,为了维持匀速,电机会对抗摩擦力和外界应力,电机停止时则会对抗外界应力。 持续推力 计算公式 持续推力的计算公式如下: RMSForce = 持续推力 Fa = 加速度力 Fc = 匀速段力 Fd = 减速度力 Fw = 停滞力 Ta = 加速时间 Tc = 匀速时间 Td = 减速时间 Tw = 停滞时间 又最大推力和持续推力进行电机的选择。一般情况下,应该将安全系数设置为20~30%,从而抵消外界应力和摩擦力。

直线电机的发展及其在电梯行业的应用详细版

文件编号:GD/FS-7710 (安全管理范本系列) 直线电机的发展及其在电梯行业的应用详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

直线电机的发展及其在电梯行业的 应用详细版 提示语:本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。 传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机

蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。 直线电机的发展和研究情况 1.1.直线电机的发展史 直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成

直线电机调整及参数设定

直线电机安调步骤 技术课:黄辉 一、方向判断 1、直线电机的正向判断: 1)线圈移动型(动力电缆的反方向为正向): 2)磁板移动型(动力电缆的同向为正向): 2、光栅尺的正向判断: 1)观察光栅尺主体标记(heidenhaim字样)的方法 2)通过位置画面观察 准备工作:修改参数2022=111,同时断开直线电机三相动力线 手动推动直线电机,POS画面显示坐标值增大的方向即为光栅尺的正向。 3、调整动力线相序 当上述直线电机的正向和光栅尺的正向不一致时,必须调整直线电机的动力线进行适应,以保证两者方向相同。步骤如下:

二、参数设定: 1、设定平台: 系统:31i+PANEL i 伺服软件版本:90E3 直线电机:Lis15000C2/3HV(磁板宽度60mm,水冷) 光栅尺:海德汉LC193F(分辨率0.01um),绝对光栅尺 系统检测单位:0.1um(1013#1=1:IS-C,可根据实际需要调整设定) 2、参数设定步骤: 设定步骤(1):电机初始化 1)初始化位:P2000#0=1 2)AMR设定:P2001=0 3)移动方向:P2022=111/-111(根据实际需要) 4)电机代码:P2020=391 5)直线电机有效位:P2010#2=1 设定步骤(2):伺服参数设定 1)速度脉冲数设定:P2023=3125/16/分辨率(um)=19531(可近似取整) 2)位置脉冲数设定:P2024=625/分辨率(um)=62500(超出32767) 故可设定P2024=6250,P2185=10 3)忽略a编码器断线报警:P2013#7=1 4)设定AMR变换系数:P2112和P2138 方法一:仅使用P2112的情况(当计算结果为整数时可使用) P2112=磁板长度(mm)/分辨率(um)=6000,P2138=0 方法二:两者均使用的情况(适用于任何情况): 磁板长度(mm)×1000/分辨率(um)=P2112×2P2138 计算得出:P2112=46875(超出32767),P2138=7 故最终设定:P2112=23438(四舍五入),P2138=8 5)设定柔性齿轮比:P2084和P2085 FFG=分辨率(um)/检测单位(um)=0.01/0.1=1/10 设定步骤(3):磁极位置检测(在进行该步骤前,先保证直线电机可以动作):1)磁极位置检测功能有效:P2213#7=1 2)AMR偏执有效:P2229#0=1 3)编写梯形图将G135的对应位强制为1,磁极位置检测开始 4)磁极位置检测完成之后,系统自动将偏置参数写入P2139 设定步骤(4):过热参数设定: 对于水冷型直线电机,需要修改如下参数(自冷型初始化设定即可) 1)OVC报警参数POVC1:P2062=32563 2)OVC报警参数POVC2:P2063=2557 3)OVC报警参数POVCLMT:P2065=7601 4)电流频率参数RTCURR:P2086=2029 5)停止时OVC倍率OVCSTP:P2161=140 设定步骤(5):绝对编码器设定 1)绝对编码器有效:P1815#5=1 2)绝对零点建立:P1815#4=1(需安装具体步骤和实际情况设定)

直线电机的发展及其在电梯行业的应用(正式版)

文件编号:TP-AR-L8349 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编订:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 直线电机的发展及其在电梯行业的应用(正式版)

直线电机的发展及其在电梯行业的 应用(正式版) 使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能 转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、 无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面 的优点。基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行 业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系 统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电 机的研发指明了方向。 传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电 机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一 些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直

线运动。就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。 直线电机的发展和研究情况 1.1.直线电机的发展史 直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。在开发阶段

XZ 轴直线电机型号

原机XZ轴直线电机型号分别为: X轴:E43H4Q-05-193 厂家海顿科技 Z轴:43F4J-05-072 厂家海顿科技 规格: X轴:外部驱动式电机43000系列 1.8°固定轴式双极性(4 线) 每步移动0.00096英寸 5 VDC 出轴长度:290mm(256mm)。配丝母。 Z轴:43000系列 1.8°贯通轴式双极性(4 线) 每步移动0.00048英寸 5 VDC 出轴长度:88mm。带轴台。 电机安装孔位:31.04*31.04mm M3 台阶轴为Φ22 混合式直线步进电机编号规则 E 前缀 (只有用到时) E = 外部驱动式电机 P = 加近零传感器 S = 加原点位置 T = 高温电机 43 指定的系列数字 21 = 21000 28 = 28000 35 = 35000 43 = 43000 57 = 57000 87 = 87000 H 步距角代码 F = 1.8°贯通轴式 H = 1.8°固定轴式 H = 1.8°固定轴式(用"E" 表示"外部驱动式") J = 0.9°贯通轴式 K = 0.9°固定轴式 K = 0.9°固定轴式(用"E" 表示"外部驱动式") L = 1.8°双叠厚,贯通轴式 M = 1.8°双叠厚,固定轴式 M = 1.8°双叠厚(用"E" 表示"外部驱动式") 4 极性 4 = 双极性(4 线) 6 = 极性(6 线) N 步长编码 例如: N = 每步移动0.00012英寸 Q = 每步移动0.00096英寸 J = 每步移动0.00048英寸 05 电压例如: 05 = 5 VDC 12 = 12 VDC 客户可定制电压

直线电机的发展及其在电梯行业的应用通用范本

内部编号:AN-QP-HT103 版本/ 修改状态:01 / 00 When Carrying Out Various Production T asks, We Should Constantly Improve Product Quality, Ensure Safe Production, Conduct Economic Accounting At The Same Time, And Win More Business Opportunities By Reducing Product Cost, So As T o Realize The Overall Management Of Safe Production. 编辑:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 直线电机的发展及其在电梯行业的应 用通用范本

直线电机的发展及其在电梯行业的应用 通用范本 使用指引:本安全管理文件可用于贯彻执行各项生产任务时,不断提高产品质量,保证安全生产,同时进行经济核算,通过降低产品成本来赢得更多商业机会,最终实现对安全生产工作全面管理。资料下载后可以进行自定义修改,可按照所需进行删减和使用。 直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。 传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运

直线电机参数计算详解

直线电机参数计算 直线电机业专家------内最齐全的产品线-------上舜直线电机模组。 1.直线电机的选型包括最大推力和持续推力需求的计算以及加速度的相关计算。 2.最大推力由移动负载质量和最大加速度大小决定。 推力=总质量*加速度+摩擦力+外界应力 例子:(假定摩擦力和外界应力忽略不计)当移动负载是2.5千克(包括动子),所需加速度为30m/s2时,那么电机将产生75N的力。 3.通常,我们不知道实际加速度需求。但是,我们有直线电机运行时间要求。给定运动行程距离和所需行程时间,便可以此计算出所需的加速度。一般,对于短行程来说,我们推荐使用三角型速度模式(无匀速),长行程的话,梯形速度模式会更有效率。在三角型速度模式中,电机的运动无匀速段。 4.三角模式,加速度为A = 4 * S/ T2 5.梯形模式,预设匀速度可以帮助决定加速度。 加速度=匀速/(运动时间--位移/匀速) 6.相类似的,计算减速度大小与计算加速度相类似。除非存在一个不平衡的力(重力)作用在直线电机上。 7.通常为了要维持匀速过程 (cruising)和停滞阶段 (dwelling),摩擦力和外界应力的施力也需要计算。注:为了维持匀速,直线电机会对抗摩擦力和外界应力。直线电机上伺服停滞时则会对抗外界应力。 8.计算持续推力公式如下:

RMSForce=持续推力 Fa = 加速度力 Fc = 匀速段力 Fd = 减速度力 Fw =停滞力 Ta = 加速时间 Tc = 匀速时间 Td = 减速时间 Tw = 停滞时间 9.根据最大推力和持续推力选择一个电机。客户应该将安全系数设为20-30%以便将摩擦力和外界应力抵消为0,即总值正常应*1.3来保证安全性。 10.举个例子,一个应用中,直线电机需要在三角模式下让电机在0.2秒内,让4KG的负载移动0.3米。直线电机在同行程中返程前停滞时间为0.15秒。假设摩擦力和其他不平衡力不存在。 加速度=减速度=4*0.3、(0.2)^2=30m/s2 最大推力=加速度力=减速度力=负载*加速度=4*30=120N 持续推力= 假如安全缓冲系数设为30%,通过选型,合适的直线电机电机就可以选出来了 11.电机选型软件自动计算处理过程。

直线电机与并联机床

直线电机与并联机床:机床技术创新典范 在全球经济陷入金融危机,并尚未摆脱其复杂影响的今天,人们对未来的发展进行了深入思考,我们将以什么样的姿态和面貌来迎接一个全新时代的到来呢?可以想见,危机过后,世界经济环境将发生巨大而深刻的变化,技术和产品的发展模式也将不再简单重复过去,我们必将造就一个以高新技术和创新成果为支撑的,以节能环保和低碳经济为主导的,绿色而高效的现代文明时代。 本届展会的主题是“以科技创新迎接后危机时代”,那么,现今的机床有哪些令人瞩目的共性、关键技术呢?记者注意到直线电机和并联机床。 直线电机:前途远大瓶颈仍存 日前,中国机床工具工业协会有关人士告诉记者:“直驱技术是行业发展的方向,也是国产机床的短板,在这个领域,德国和日本占尽先机。但是,我最近了解到,日本在直驱技术的开发上也遇到了难题,即大功率、大扭矩加工时无法解决散热问题。” 美国Ingersoll公司是知名的机床制造商,克莱斯勒汽车公司购买其6台HVM600卧式加工中心,用来生产高级汽车发动机汽缸盖。该机床主轴转速2万r/min,X/Y/Z三轴由GEFANUC的直线电机驱动。这6台加工中心每天生产300个汽缸盖,相当于11台非直线电机驱动的加工中心的生产量。 目前,世界上最知名的机床厂家几乎无一例外地都推出了直线电机驱动的机床产品,品种覆盖了绝大多数机床类型。 国内自1995年以来也开展了直线电机在机床上的应用研究,如广东工大研发的直线感应电机驱动的GD-3型高速数控机床进给单元,清华研究的长行程永磁直线伺服单元,北京机电院研发的直线电机驱动的加工中心,浙江大学研制的圆筒型直线电机驱动的并联机构坐标测量机和扁平永磁直线电机驱动的磨床,北京机床研究所研发的直线电机驱动的电火花成型机床,国防科大研发的活塞非圆切削中采用直线电机驱动刀具以及北航、南航与有关单位合作研发的机床等。此外,一些企业如杭州机床集团、江苏多棱数控机床股份有限公司、济南捷迈数控公司、深圳市大族激光科技股份有限公司、南京四开公司等也分别在平面磨床、

直线电机参数教程文件

直线电机参数

介绍直线电机参数和选型 1.最大电压( max. voltage ph-ph) ———最大供电线电压,主要与电机绝缘能力有关;《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》 2.最大推力(Peak Force) ———电机的峰值推力,短时,秒级,取决于电机电磁结构的安全极限能力;《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》 3.最大电流(Peak Current) ———最大工作电流,与最大推力想对应,低于电机的退磁电流; 4.最大连续消耗功率(Max. Continuous Power Loss) ———确定温升条件和散热条件下,电机可连续运行的上限发热损耗,反映电机的热设计水准; 5.最大速度(Maximum speed) ———在确定供电线电压下的最高运行速度,取决于电机的反电势线数,反映电机电磁设计的结果; 6.马达力常数(Motor Force Constant) ———电机的推力电流比,单位N/A或 KN/A,反映电机电磁设计的结果,在某种意义上也可以反映电磁设计水平; 7.反向电动势(Back EMF) ———电机反电势(系数),单位Vs/m,反映电机电磁设计的结果,影响电机在确定供电电压下的最高运行速度; 8.马达常数(Motor Constant) ———电机推力与功耗的平方根的比值,单位N/√W,是电机电磁设计和热设计水平的综合体现;

9.磁极节距NN(Magnet Pitch) ————电机次级永磁体的磁极间隔距离,基本不反映电机设计水平,驱动器需据此由反馈系统分辨率解算矢量控制所需的电机电角度; 10.绕组电阻/每相(Resistance per phase)———电机的相电阻,下给出的往往是线电阻,即Ph-Ph,与电机发热关系较大,在意义下可以反映电磁设计水平;11.绕组电感/每相(Induction per phase) ———电机的相电感,下给出的往往是线电感,即Ph-Ph,与电机反电势有关系,在意义下可以反映电磁设计水平; 12.电气时间常数(Electrical time constant) ———电机电感与电阻的比值,L/R; 13.热阻抗(Thermal Resistance) ———与电机的散热能力有关,反映电机的散热设计水平; 14.马达引力(Motor Attraction Force) ———平板式有铁心结构直线电机,尤其是永磁式电机,次极永磁体对初级铁心的法向吸引力,高于电机额定推力一个数量级,直接决定采用直线电机的直线运动轴的支撑导轨的承载能力和选型。《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》 直线电机的选型首选推力速度,然后看连续消耗功率、热阻和散热方式和条件等,再次看供电电压和电流,对快速性有要求还要看电气时间常数。个人意见,最最反映直线电机性能水平的是推力平稳性、电机常数和热阻,不过推力平稳性指标多数厂家未必会直接给出。《版权声明:本文由整理提供,部分内容来源于网络,如有侵犯到你的权利请与我们联系更正。》

直线电机的发展及其在电梯行业的应用

直线电机的发展及其在电梯行业的应用 直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。 直线电机的发展和研究情况 1.1.直线电机的发展史 直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。在

开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类著作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。从1971年开始对直线电机进行了独立应用,在这个阶段,研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径,各种各样的直线电机被广泛的推广,研究出了非常多的具有使用价值的产品,比如冲压机、空压机、煤机等。 1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况 近年来,直线电机得到了迅速的发展,很多人都开始对直线电机进行研究。国际上很多公司也逐渐开始研发直线电机类的产品,比如日本的三井精机公司、美国的Koll-morgen公司、各国的Wesitinghouse 公司等等。各种各样质量良好的直线电机产品也出现在了人们的视野中。比如Indramat公司研究出了非常完整的直线电机系列,其中包含了封闭式异步直线电机和无罩壳异步直线电机。在直线电机的控制系统中设置了非常标准的接口,可以更好的保证各种景观改型的程序控制器和数字变换器相兼容。 我国对直线电机的研究发展比较晚,大概是从70年代发展起来的。不过在国外直线电机使用潮流的影响下,我国国内也出现了很多直线电机开发使用的单位,例如浙江大学、沈阳工业大学、浙江大学、西安交通大学等。我国第一个直线电机研究所在浙江大学诞生,并且此研究取得了非常不错的研究成果。目前我国在直线电机方面的研究成

电机的历史与未来发展

电机的历史与未来发展 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

摘要 在现代社会中,电能是现代社会最主要的能源之一。在电能的生产、输送和使用等方面,电机起着重要的作用。从19世纪30年代法拉第发明了世界上第一台真正意义上的电机—法拉第圆盘发电机开始,到现在21世纪10年代,电机的发展已经经过了近200年的历史。从最初的直流电机到现在大热的超声电机,随着科学的进步,生产力的迅猛发展,电机更新换代的速度日益加快,应用范围也越来越广,遍及生产生活的各个领域。我国在电机方面起步比西方国家晚了100年,但研究发展速度很快,很多企业和高校也都有自己新的研究技术,与国外先进国家的差距在逐渐缩短。未来,相信电机的应用和发展将会更加环保,更加智能。 关键词:电机、历史、发展、中国电机发展、未来 1、电机的简介 电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机主要包括发电机、变压器和电动机等类型。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,电动机将电能转换成为机械能,用来驱动各种用途的生产机械。 在自然界各种能源中,电能具有大规模集中生产、远距离经济传输、智能化自动控制的突出特点,它不但成为人类生产和活动的主要能源,而且对近代人类文明的产生和发展起到了重要的推动作用。与此相呼应,作为电能生产、传输、使用和电能特性变化的核心装备,电机在现代社会所有行业和部门中也占据着越来越重要的地位。 纵观电机的发展,其应用范围不断扩大,使用要求不断提高,结构类型不断增多,理论研究也不断深入。特别是近30年来,随着电力电子技术和计算机技术的进步,尤其是超导技术的重大突破和新原理;新结构;新材料;新工艺;新方法的不断推动,电机发展更是呈现出勃勃生机,其前景是不可限量的。 2、电机的历史 直流电机发展史 1820年丹麦物理学家奥斯特发现了电流磁效应 随后安培通过总结电流在磁场中所受机械力的情况建立了安培定律

直线电机的发展及其在电梯行业的应用优选稿

直线电机的发展及其在电梯行业的应用 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

直线电机的发展及其在电梯行业的应用直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。 传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。 直线电机的发展和研究情况 1.1.直线电机的发展史 直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。在开发阶段科

学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类着作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。从1971年开始对直线电机进行了独立应用,在这个阶段,研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径,各种各样的直线电机被广泛的推广,研究出了非常多的具有使用价值的产品,比如冲压机、空压机、煤机等。 1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况 近年来,直线电机得到了迅速的发展,很多人都开始对直线电机进行研究。国际上很多公司也逐渐开始研发直线电机类的产品,比如日本的三井精机公司、美国的Koll-morgen公司、各国的Wesitinghouse公司等等。各种各样质量良好的直线电机产品也出现在了人们的视野中。比如Indramat公司研究出了非常完整的直线电机系列,其中包含了封闭式异步直线电机和无罩壳异步直线电机。在直线电机的控制系统中设置了非常标准的接口,可以更好的保证各种景观改型的程序控制器和数字变换器相兼容。 我国对直线电机的研究发展比较晚,大概是从70年代发展起来的。不过在国外直线电机使用潮流的影响下,我国国内也出现了很多直线电机开发使用的单位,例如浙江大学、沈阳工业大学、浙江大学、西安交通大学等。我国第一个直线电机研究所在浙江大学诞生,并且此研究取得了非常不错的研究成果。目前我国在直线电机方面的研究成果主要有摩擦

GTHD直线电机调试方法总结-G

GTHD带直线电机的调试方法 GTHD参数设置和 调试流程.pdf

驱动器:GTHD-XXX-2A-AP-1-LM(LM表示直线电机,Linear motor)一定要选用支持直线电机的驱动 光栅尺:分辨率1um A+B无霍尔信号 电机:以划红线参数为例 1 通过驱动器的串口连接线连接驱动

按照电机表格中参数填写直线电机配置 电机名称:CE133B12 电机图片:可不填 电机峰值电流:Arms (注意单位) 电机持续电流:Arms (注意单位) 电机最大转速:3000 mm/s (注意单位) 电感:1 mH (电机参数没有提供先随便填写一个) 电机电阻:1 ohm (电机参数没有提供先随便填写一个) 直线电机扭矩常数:70N/Arms (注意单位) 转子线圈质量:10 KG(注意:表格中为24Kg,因为GTHD驱动最大可填写10KG 所以超过10KG的就填10KG即可,不影响使用。如果写入24KG会报错)

电机节距:48 mm (咨询电机厂商)相当于旋转电机旋转一圈所走的距离。 2 设置反馈参数

编码器类型根据实际应用选择,本例中如上图所示,没有霍尔信号所以选择A+B,在使能的时候进行寻相。 因为磁极距为48mm 根据光栅尺分辨率1um,所以1mm=1000um 48*1000=48000 线数/磁矩。 寻相方式:平滑启动 寻相电流:持续电流的30%~50% 初始化时间:10ms 初始化增益: 在写入电机参数时还需注意一个参数:thermode电机超温模式,需要设为3(忽略温控输入)。 最后把参数写入驱动器即可 (以下内容参考GTHD参数设置和调试流程说明文档,跟调试旋转电机方法一致) 3 进入反馈界面 寻找相位过程里面: 方式:4 平滑启动编码器初始化电流:2A 初始化时间:10 ms 编码器初始化增益: 设置好点击寻找相位角,正常电机会使能成功,如果失败则增大电流或者编码器初始化增益。

直线电机的特性、现况及其发展趋势

直线电机的特性、现况及其发展趋势 班级:机械0804班 姓名:何延浩 学号:u200810546

一、直线电机概述 根据当今世界机床制造业的发展趋势和国家中长期科技发展规划,数控机床正在向精密、高速、复合、智能、环保的方向发展。由于直线电机将电能直接转换为直线运动,取消了传统的从旋转电机到工作台之间的一切机械传动环节,具有高速、高精和 “零传动”特性,因此直线电机正在成为高档数控机床的重要功能部件,是高端数控设备未来的发展趋势。 直线电机又称线性马达、推杆马达,是一种将传统的旋转电机沿轴线方向切开后,将旋转电机的初级展开作为直线电机(线性马达)的定子,次级通电后在电磁力的作用下沿着初级做直线运动,成为直线电机(线性马达)的动子的新型电机(如图1所示)。 二、直线电机的工作原理 直线电机利用电能直接产生直线运动,其原理与相应的旋转式电动机相似,在结构上可以看作是由相应旋转电机沿径向切开,拉直演变而成。如图2-a 所示为传统旋转式电机,图2-b 为旋转时电机沿径向切开后得到的直线电机。 直线电动机同样包括定子和动子两部分,在电磁力的作用下,动子带动外界负载运动作功。在需要直线运动的地方,采用直线电动机可使装置的总体结构得到简化。直线电动机较多地应用于各种定位系统和自动控制系统。大功率的直线电动机还常用于电气铁路高速列车的牵引、鱼雷的发射等装备中。 直线电动机按原理分为直流直线电动机、交流直线异步电动机、直线步进电动机和交流直线同步电动机,以前三种应用较多。按结构可分为单边型和双边型两种。在单边型结构中,定子和动子之间受有较大的单边磁拉力;双边型结构由于两边磁拉力互相平衡,支承部分摩擦力较小,动作比较灵活。 (1)直流直线电动机 直流供电的直线电动机。由一套磁极和一组绕组构成。绕组中的电流有的通过电刷和换向片结构引入,称刷型;有的不经换向器和电刷,直接用导线引入,称无刷型。直流直线电动机从结构上还可分为动极式和动圈式两种。图2所示为圆柱式直流动圈式直线电动机,由于其结构与扬声器的音圈相似,故又称为音圈式直线电动机,简称音圈电动机。其中图3-a 为短线圈音圈电动机,图3-b 为长线圈音圈电动机。 图2 直线电动机原理结构 图1 SUPT Motion 公司生产的一种直线电机

结构参数对直线电机性能的影响

结构参数对直线电机性能的影响 文章主要以扁平型短次级长初级直线感应电机为分析对象。文章采用有限元分析软件Ansoft对铜钢复合次级直线电机进行仿真研究,分别分析了气隙大小、次级铁轭厚度、铜层厚度对电机性能的影响。对直线电机的设计开发有一定的帮助。 标签:直线感应电机;铜钢复合次级;Ansoft 直线电机由于可以直接产生直线运动,省去了由旋转运动转化为直线运动繁琐的中间传动机构,可以替代机械机构用于直线传动[1]。直线电机结构简单、速度快、控制精度高,在直线传动领域的应用越来越广泛。 1 有限元分析 考虑到直线电机的运动速度比较低,可以使用缓慢直线运动导电媒质中的电磁场方程[2]进行研究: (1) 式中,、、分别为X、Y、Z轴的单位矢量,为外加电流密度复振幅矢量,为矢量磁位复振幅矢量,、、为三个坐标轴的矢量磁位的复振幅的分量,?滋0为空气磁导率,?酌为次级导电板(铜层)的电导率,?棕为供电电源的角频率,v为次级运动速度,涡流场分析时速度为0。 以X-Y平面为二维场仿真,Y方向为次级运动方向。电流只在Z轴方向流动,所以,,(1)式可简化為: 式中,?琢=,?子为极距。 2 仿真模型建立 本文用涡流场与瞬态场结合的方法对直线电机进行分析,涡流场可以仿真稳态情况,瞬态场可以仿真动态情况并能获得Fs曲线。对直线电机的模型进行仿真时为了减小纵向端部效应的影响,本文采用了6极电机,当电机极数大于或等于6时静态纵向端部效应的影响可以忽略不计[2]。初级、次级铁轭均采用硅钢片,可以认为电导率为0,不需要考虑涡流与磁场透入深度的影响。图1为直线电机仿真模型,为了简化分析,将电机设计为无槽电机。无槽电机相当于将气隙变大,对于本文的研究不存在影响。 3 仿真结果与分析 3.1 气隙大小对电机性能的影响

直线电机的发展史

直线电机的发展史 直线电机的发展史 1840年Wheatsone开始提出和制作了略具雏形的直线电机。从那时至今,在160多年的历史中,直线电机经历了三个时期。 1840~1955年为探索实验时期: 从1840年到1955年的116年期间,直线电机从设想到实验到部分实验性应用,经历了一个不断探索,屡遭失败的过程。自从Wheatsone提出和试制了直线电机以后,最早明确地提到直线电机文章的是1890年美国匹兹堡市的市长,在他所写的一篇文章中,首先明确地提到了直线电机以及它的专利。然而,由于当时的制造技术、工程材料以及控制技术的水平,在经过断断续续20多年的顽强努力后,最终却未能获得成功。 至1905年,曾有两人分别建议将直线电动机作为火车的推进机构,一种建议是将初级放在轨道上,另一种建议是将初级放在车辆底部。这些建议无疑是给当时直线电机研究领域的科研人员的一剂兴奋剂,以致许多国家的科研人员都投入了这些研究工作。1917年出现了第一台圆筒形直线电动机,事实上那是一种具有换接初级线圈的直流磁阻电动机,人们试图把它作为导弹发射装置,但其发展并没有超出模型阶段。 至此,从1930~1940年期间,直线电机进入了实验研究阶段,在这个阶段中,科研人员获驭了大量的实验数据,从而对已有理论有了更深一层的认识,奠定了直线电机在今后的应用基础。 从1940~1955年期间世界一些发达国家科研人员,在实验的基础上,又进行了一些实验应用工作。1945年,美国西屋电气公司首先研制成功的电力牵引飞机弹射器,它以7400kW的直线电动机为动力,成功地用4.1s的时间将一架重4535kg,的喷气式飞机在165m的行程内由静止加速的188km/h的速度,它的试验成功,使直线电动机可靠性好等优点受到了应有的重视,随后,美国利用直线电机制成的、用作抽汲钾、钠等液态金属的电磁泵,为的是核动力中的需要。1954年,英国皇家飞机制造公司利用双边扁平型直流直线电机制成了发射导弹的装置,其速度可达1600km/h。在这个阶段中,尤需值得一提的是,直线电机作为高速列车的驱动装置得到了各国的高度重视并计划予以实施。 在1840~1955年期间,是直线电机探索实验和部分实验应用时期,在直线电机与旋转电机的相互竞争中,由于直线电机的成本和效率方面没有能够战胜旋转电机,或者说,直线电机还没能找到唯独它能解决问题的领域,以及直线电机在设计方面也没有突破性的成功,所以直线电机

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