Dynamisk lineær motor
Mange forskere og forskningsinstitutter i inn-og utland har studert dynamiske lineære motorer, men de fleste fokuserer på optimalisering av strukturen og materialene til permanente magneter, den generelle konstruksjonen av motoren og kontrollkretsen og chipdesign kombinert med effektiv kontroll strategier. felt. Det er imidlertid ikke mange undersøkelser om strømforbruk og tidsforsinkelse fra oppstart til stabil tilstand. Denne delen har gjort en grundig diskusjon om denne delen.
Linjemotorens bevegelige spole kan kontinuerlig konvertere eksternt inngangsspenningssignal til en lineær forskyvning av gjengjennomgående lineær bevegelse, og kan generere elektromagnetisk kraft på omtrent 2,5 ganger med samme størrelsesstruktur, og er mye brukt med høy linearitet og små hystereseegenskaper. oppmerksomhet. Under bevegelsen av enkeltspolespoleenheten av den konvensjonelle konstruksjonen blir imidlertid enkeltstrømmen generert inne i det magnetiske materiale, slik at den elektromagnetiske kraften som genereres av spolen, blir redusert. På samme tid, på grunn av de inneboende impedansegenskapene til spolekomponenten, er det visse begrensninger i både responstiden og responshastigheten. Utviklingen av elektromagnetisk kraft med stor effekt og høysvarende bevegelseshøyde lineære motorer er en trend innen elektroteknikk.
Til dette formål foreslås en ny type bevegelig spole lineær motor med toveis reversibel kontroll i dette papiret. En ny type spoleoppdeling, parallell og parallell konverteringskombinasjon blir vedtatt for den nåværende bærende spolen, og lastresponstiden for begge ender av spolen blir forbedret ved å endre motstanden og tidskonstanten. PWM pulsbreddemodulasjonsstyringsmetoden brukes til å styre størrelsen og retningen til spole strømmen, som ikke bare kan oppnå stabil og uforstyrret motorbryterstyring, men også innse de store elektromagnetiske kraftutgangene og høyfrekvensresponsegenskapene til enheten.
Struktur og prinsipp
Strukturen av den lineære motoren av bevegelige spole type er som vist i figur 1. Et antall ringformede permanente magneter er anordnet på omkretsen av foringsrørets indre vegg, og ankeret befinner seg i den ringformede permanente magnetkroppen og er festet til den ene enden av huset med skruer. Den nåværende bærende spolen vikles rundt den elektromagnetiske kraftspolen spolen og er koplet til utgangsakselen, flyter gjennom et luftgap mellom permanentmagneten og armaturen gjennom en styrepinne og er skilt fra utsiden av en tetningsskål.
Kontrollprinsippet er vist i figur 3. Først behandles inngangssignalspenningen ui av forsterkeren og deretter lastes inn i styrespolen. Den nåværende bærekontrollspolen sammen med den elektromagnetiske kraftspoleboblen genereres av den elektromagnetiske kraften Fcd i det konstante magnetfelt som tilveiebringes av permanentmagneten. Forskjevelsen xc er slik at kjernen beveges sammen. Spoleenheten registrerer posisjonsfeilen ved hjelp av forskyvningssensoren og omdanner den deretter til en signalspenning som kompenseres til inngangssignalet u som en korreksjonsspenning ue for å sikre at spiralsammenstillingen forblir i riktig stilling etter behov. Størrelsen og retningen til den elektromagnetiske kraften avhenger av størrelsen og retningen av styrestrømmen i i spolen. Retningen til den elektromagnetiske kraften Fcd er endret ved å endre retningen til inngangsspenningssignalet, og derved oppnå toveisbevegelse. På denne måten styres systemet med lukket sløyfe, som også forbedrer kontrollens nøyaktighet og responshastighet.
Den elektromagnetiske kraften Fcd er alltid proporsjonal med armaturstrømmen i, og den induserte elektromotoriske kraften E er alltid proporsjonal med moverhastigheten vc. De proporsjonale koeffisientene kalles henholdsvis den elektromagnetiske kraftkonstanten og den bakelektromotoriske kraftkonstant, og verdiene til de to er litt forskjellige. Effekten av armaturreaksjonen, men hovedsakelig den samme, er omtrent produktet av luftgap magnetisk induksjon Bg og den effektive viklingslengde la. I tillegg trenger den ikke å endre retning innenfor slagområdet, og spoleinduktansen er i utgangspunktet uendret innenfor slagområdet, slik at den lineære motoren med flytende spole har god styrbarhet.
Kombinert spole design
Spolen er en nøkkelkomponent i den bevegelige spole lineære motoren. Hovedfunksjonen er å konvertere elektrisk energi til mekanisk energi, som er mye brukt innen aktuatorstyring. For tiden er den vanlige spiralviklingsmetoden en enkel spolekombinasjonsmetode, og responshastigheten og elektromagnetisk kraft er begrenset, og konverteringseffektiviteten er lav, noe som er vanskelig å oppfylle kravene til energibesparende, miljøvern, høy effektivitet og høy hastighet. I dette papiret er den opprinnelige spolen delt inn i flere seksjoner likt og brukt parallelt. Ikke bare reduserer spolen vekt og energiforbruk, men reduserer også tap av materiell energi, og kan tilfredsstille kravene til stor elektromagnetisk kraft og høyfrekvent respons.
Under samme spenning kan et enkelt sett med komponentkretsen for bevegelige spiralspoler, redusere responstiden og forbedre responshastigheten, men det er vanskelig å realisere enhetens store elektromagnetiske kraftutgang. Bare ved å opprettholde lengden av spolen i magnetfeltet i kretsen av kretsen kan den store elektromagnetiske kraftutgangen av anordningen sikres, og lengden på den spenningsspolen i kretsen kan økes ved hjelp av parallellspolen gruppe for å øke den elektromagnetiske kraften, i forhold til motsatt av enkeltspolen. Den elektromotoriske kraften øker ikke. Enhetlig oppdeling og parallell tilkobling av den bevegelige spiralspolen kan redusere motstanden og induktansen til enheten, redusere motstanden og forsterke strømmen, og sterkt forbedre den elektromagnetiske kraftutgangen til enheten; Imidlertid, siden induktansen er relativt for liten, påvirkes ikke responsen på den bevegelige spole lineære motoren. Stor.
Hvis passeringsstrømmen er for stor, samvirker det genererte magnetfeltet med luftspaltmagnetfeltet, hvilket resulterer i en ikke-lineær begrensning av magnetfeltet; en stor strøm går over i lang tid, og arbeidstemperaturen stiger raskt for å forårsake varmetap, og arbeidstid og levetid for motoren er begrenset; induktansen til spolen Tilstedeværelsen av driftsstrømmen er alltid lett å nå stabil tilstand.
for å konkludere
Under samme spenningsarbeidstilstand, sammenlignet med den bevegelige spoleenheten i serie, har den enkeltgruppen bevegelige spoleenheten liten kretsmotstand og liten induktans, noe som kan redusere responstiden og forbedre responshastigheten, men det er vanskelig å realisere stor elektromagnetisk kraftutgang på enheten. Bare ved å opprettholde lengden av spolen i magnetfeltet i kretsen av kretsen kan den store elektromagnetiske kraften til anordningen sikres, og lengden av den spenningsspolen i kretsen økes ved hjelp av parallellspolegruppen til Øk den elektromagnetiske kraften, og den elektriske drivkraften til den enkle spolen øker ikke. I dette papiret er det bekreftet at den jevnt fordelte spoleenheten er utformet parallelt, og trinnresponsen av forskyvningen når rundt 1 mm, som er redusert fra større enn 14,6 ms til mindre enn 9,94 ms, og responshastigheten er mer enn doblet. Den elektromagnetiske kraften er 10,8N. Økningen til 93.2N har akselerasjonen også økt med 8 ganger. Kombinert med PWM-kontrollmodus, kan kontrollen av høyere frekvensrespons realiseres. Reaksjonstiden for den elektromagnetiske kraften som når maksimalverdien, reduseres til 0.688 ms, noe som i stor grad forbedrer høyfrekvensresponsegenskapene til hele enheten, og oppnår kort utgangsresponsstid og stor elektromagnetisk kraft. Egenskaper. Linjemotorens bevegelige spole type kan i stor utstrekning brukes på ulike typer automatiske styringssystemer som krever høy responshastighet, som for eksempel direkte kjøretøys numeriske styringsprodukter, og har et godt prospekt.
