直線電機的霍爾傳感器

直線電機驅(qū)動技術(shù)至今已越來越成熟，它以精度高、無磨損、噪音低、效率高、響應(yīng)快、節(jié)省空間等突出優(yōu)點使其在各領(lǐng)域應(yīng)用廣，直線電機在民用、工業(yè)等行業(yè)中都得到應(yīng)用。在交通運輸業(yè)中我國于2002年成功生產(chǎn)出由直線電機拖動的磁懸浮列車，該車采用全新的外形曲線，流線型頭前圍。車長15米，寬3米，空重20噸，內(nèi)設(shè)44個座位，可載負(fù)100人，比較大載重量為16噸，設(shè)計時速150公里/小時，試驗時速80公里/小時.我國已成為掌握磁懸浮技術(shù)的少數(shù)國家之一。在半導(dǎo)體行業(yè)中，直線電機以其高速、高精度、無污染的特點，應(yīng)用于光刻機、IC粘接機、IC塑封機等多種加工設(shè)備，而且單臺設(shè)備往往需要多臺直線電機。在醫(yī)療行業(yè)中，直線電機也嶄露頭角，大到電動護(hù)理床、電動手術(shù)臺，小到心臟起搏器都有直線電機的應(yīng)用實例。在數(shù)控加工行業(yè)中，傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機+滾珠絲杠”的傳動形式所能達(dá)到的比較高進(jìn)給速度為30m/min，加速度為可達(dá)3m/2s。直線電機驅(qū)動工作臺，速度為傳統(tǒng)傳動方式的30倍，加速度是傳統(tǒng)傳動方式的10倍，比較大可達(dá)10g;剛度提高了7倍;直線電機直接驅(qū)動的工作臺無反向工作死區(qū);由于電機傳動慣量小。直線電機應(yīng)用在需要短時間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運動能的裝置中。直線電機的霍爾傳感器

直線電機明確顯示動子的內(nèi)部繞組.磁鉄和磁軌.動子是用環(huán)氧材料把線圈壓成的。而且,磁軌是把磁鐵固定在鋼上。直線電機經(jīng)常簡單描述為旋轉(zhuǎn)電機被展平，而工作原理相同。動子是用環(huán)氧材料把線圈壓縮在一起制成的；磁軌是把磁鐵（通常是高能量的稀土磁鐵）固定在鋼上。電機的動子包括線圈繞組，霍爾元件電路板，電熱調(diào)節(jié)器（溫度傳感器監(jiān)控溫度）和電子接口。在旋轉(zhuǎn)電機中，動子和定子需要旋轉(zhuǎn)軸承支撐動子以保證相對運動部分的氣隙。同樣的，直線電機需要直線導(dǎo)軌來保持動子在磁軌產(chǎn)生的磁場中的位置。和旋轉(zhuǎn)伺服電機的編碼器安裝在軸上反饋位置一樣，直線電機需要反饋直線位置的反饋裝置--直線編碼器，它可以直接測量負(fù)載的位置從而提高負(fù)載的位置精度。南通直線電機是什么相同的電磁力在旋轉(zhuǎn)電機上產(chǎn)生力矩在直線電機產(chǎn)生直線推力作用。

在調(diào)速電阻上消耗大量電能。改變電阻調(diào)速缺點很多。自動控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)壓調(diào)速為主，必要時把調(diào)壓調(diào)速和弱磁調(diào)速兩種方法配合起來使用。調(diào)壓調(diào)速的實現(xiàn)需要有專門的可控直流電源。自20世紀(jì)70年代以來，電力電子器件迅速發(fā)展，研制并生產(chǎn)出多種既能控制其導(dǎo)通又能控制其關(guān)斷的性能優(yōu)良的全控型器件，由它們構(gòu)成的脈寬調(diào)制(PWM)直流調(diào)速系統(tǒng)近年來在中小功率直流傳動中得到了迅猛的發(fā)展，與老式的可控直流電源調(diào)速系統(tǒng)相比，PWM調(diào)速系統(tǒng)有以下優(yōu)點:1、采用全控型器件的PWM調(diào)速系統(tǒng)，其脈寬調(diào)制電路的開關(guān)頻率高，因此系統(tǒng)的頻帶寬，響應(yīng)速度快，動態(tài)抗擾能力強。2、由于開關(guān)頻率高，電動機電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動很小的直流電流，電樞電流容易連續(xù)，系統(tǒng)的低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬，同時電動機的損耗和發(fā)熱都較小。3、PWM系統(tǒng)中，主電路的電力電子器件工作在開關(guān)狀態(tài)，損耗小，裝置效率高，而且對交流電網(wǎng)的影響小，沒有晶閘管整流器對電網(wǎng)的"污染"，功率因數(shù)高，效率高。4、主電路所需的功率元件少，線路簡單，控制方便。目前，受到器件容量的限制，PWM直流調(diào)速系統(tǒng)只用于中、小功率的系統(tǒng)。無刷直流電動機的轉(zhuǎn)速設(shè)定。

直線電機的控制和旋轉(zhuǎn)電機一樣。像無刷旋轉(zhuǎn)電機，動子和定子無機械連接（無刷），不像旋轉(zhuǎn)電機的方面，動子旋轉(zhuǎn)和定子位置保持固定，直線電機系統(tǒng)可以是磁軌動或推力線圈動（大部分定位系統(tǒng)應(yīng)用是磁軌固定，推力線圈動）。用推力線圈運動的電機，推力線圈的重量和負(fù)載比很小。然而，需要高柔性線纜及其管理系統(tǒng)。用磁軌運動的電機，不僅要承受負(fù)載，還要承受磁軌質(zhì)量，但無需線纜管理系統(tǒng)。相似的機電原理用在直線和旋轉(zhuǎn)電機上。相同的電磁力在旋轉(zhuǎn)電機上產(chǎn)生力矩在直線電機產(chǎn)生直線推力作用。因此，直線電機使用和旋轉(zhuǎn)電機相同的控制和可編程配置。直線電機的形狀可以是平板式和U型槽式，和管式.哪種構(gòu)造適合要看實際應(yīng)用的規(guī)格要求和工作環(huán)境。直線電機可以認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)電機在結(jié)構(gòu)方面的一種變形。

直線電機在機床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機床行業(yè)得到重視。在機床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電動機傳動的**大區(qū)別是取消了從電動機到工作臺（拖板）之間的一切機械中間傳動環(huán)節(jié)，把機床進(jìn)給傳動鏈的長度縮短為零。直線電機在機床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機床行業(yè)得到重視。在機床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電動機傳動的**大區(qū)別是取消了從電動機到工作臺（拖板）之間的一切機械中間傳動環(huán)節(jié)，把機床進(jìn)給傳動鏈的長度縮短為零。這種傳動方式被稱為“零傳動”。正由于這種“零傳動”方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電動機驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和一定優(yōu)點。提高直線電機進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度是實現(xiàn)其在數(shù)控機床應(yīng)用的關(guān)鍵之一。因而,對直線電機進(jìn)給定位誤差進(jìn)行測試和補償是至關(guān)重要的。雙頻激光干涉儀是國際機床標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定使用的檢測驗收數(shù)控機床定位精度的測量設(shè)備[3]。本文介紹了應(yīng)用雙頻激光干涉儀測試數(shù)控直線電機進(jìn)給的定位誤差方法。并利用**小二乘法分別建立定位誤差的線性模型、分段線性模型、多項式模型，并對數(shù)控直線電機進(jìn)給的定位誤差進(jìn)行補償。直線電機主要應(yīng)用于三個方面。直線電機的結(jié)構(gòu)

直線電機可以實現(xiàn)無接觸傳遞力，機械摩擦損耗幾乎為零，所以故障少，免維修，因而工作安全可靠、壽命長。直線電機的霍爾傳感器

研究表明采用軟件補償?shù)姆椒梢暂^大地提高直線電機進(jìn)給的定位精度。2直線電機進(jìn)給定位精度測試方法直線電機進(jìn)給產(chǎn)生定位精度誤差因素很復(fù)雜，主要因素有：（1）光柵尺的制造及安裝誤差，光柵尺的運動部分及固定部分分別安裝在進(jìn)給單元的動子及定子底板上，產(chǎn)生一定的線性誤差在所難免；（2）直線電機存在的邊端效應(yīng)使進(jìn)給單元兩端的力特性發(fā)生變化，影響進(jìn)給平臺制動，從而產(chǎn)生定位精度誤差；（3）環(huán)境對定位精度誤差產(chǎn)生的隨機誤差，由于沒有采用隔震地基，周邊環(huán)境的隨機振動都會傳遞到進(jìn)給單元及激光干涉儀，從而產(chǎn)生誤差。直線電機進(jìn)給定位精度測試采用英國雷尼紹公司的ML10激光干涉儀測試。ML10激光干涉儀是為機床檢定提供了一種高精度標(biāo)準(zhǔn),它準(zhǔn)確度高,測量范圍大(線性測長40m,任選80m),測量速度快(60m/min),分辨力高(μm),便攜性好。更由于雷尼紹激光干涉儀具備自動線性誤差補償功能,可方便恢復(fù)機床精度。測試方法如下：1.安裝雙頻激光干涉儀測量系統(tǒng)各組件(見圖1)。2.在需測量的直線電機進(jìn)給坐標(biāo)軸線方向安裝光學(xué)測量裝置。3.調(diào)整激光頭,使測量軸線與直線電機移動的軸線在一條直線上(或平行),即將光路調(diào)準(zhǔn)直。4.待激光預(yù)熱后輸入測量參數(shù)。直線電機的霍爾傳感器