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直线电机适合高速直线运动,这个速度限制吗?

发布时间:2017-08-25 15:58:45 阅读次数:138 文章来源:未知
导读: 直线电机 适合高速直线运动,这个速度限制吗?总体来讲,速度受供电电压、导轨、反馈元件分辨率和采样速率、电机参数的限制,电机本体不是瓶颈。 速度方面,基于直驱结构特点
直线电机适合高速直线运动,这个速度限制吗?总体来讲,速度受供电电压、导轨、反馈元件分辨率和采样速率、电机参数的限制,电机本体不是瓶颈。
 
  速度方面,基于直驱结构特点的直线电机具有相当大的优势,速度一般可达300m/min(以永磁同步直线电机为例,感应直线电机更高),加速度达到20g,能满足绝大多数应用场合。直线电机高速限制与几个因素有关(假设电机参数已定):
(1)供电电压,直线电机一般作为电动机使用,其反电势会抵消母线电压,进而限制速度,提高电压可以提高电机的速度上限;
(2)铁心材料,
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  同步转速等于二倍的极距和频率乘积,当极距一定,高速意味着更高的电流激励频率,而高的频率带来更多的铁损,增加发热,而一般使用的硅钢片在设计时限制在一定频率使用范围;(3)其他系统组件,比如导轨允许运行的最大加速度一般小于5g、光栅尺以1um分辨率运行的速度一般低于5m/s。在高速应用系统中,要充分考虑各个组件的特点。
 
  因此,直线电机针对不同的应用要进行不同的设计,主要有以下几个因素(假设电压一定):1、合理的极距设计,满足最大速度时低于一定频率的要求,限制铁损发热;2、合理的绕组设计,根据速度要求设计电机力常数(对应反电势常数)、电阻、电感,以满足最高速度时的供电电压需求;
 
  3、加强冷却,直线电机在改善发热后速度还可以进一步提高。
 
  因此,理论上讲,如果没有空间、电压和其它性能参数的限制,单纯对速度要求而言,电机本体设计不是瓶颈;但实际应用中,需求是复杂的,需要综合考虑;直线电机在高速应用中,不仅要考虑电机本身的耐受能力,还要综合电机的外围因素。但不论如何,直线电机的高运动性能仍是其明显优势之一。


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