總體來講,速度受供電電壓、導軌、反饋元件分辨率和采樣速率、電機參數(shù)的限制,電機本體不是瓶頸。
速度方面,基于直驅結構特點的直線電機具有相當大的優(yōu)勢,速度一般可達300m/min(以永磁同步直線電機為例,感應直線電機更高),加速度達到20g,能滿足絕大多數(shù)應用場合。那么,直線電機高速限制與幾個因素有關(假設電機參數(shù)已定):
(1)供電電壓,直線電機一般作為電動機使用,其反電勢會抵消母線電壓,進而限制速度,提高電壓可以提高電機的速度上限;
(2)鐵心材料,
同步轉速等于二倍的極距和頻率乘積,當極距一定,高速意味著更高的電流激勵頻率,而高的頻率帶來更多的鐵損,增加發(fā)熱,而一般使用的硅鋼片在設計時限制在一定頻率使用范圍;(3)其他系統(tǒng)組件,比如導軌允許運行的最大加速度一般小于5g、光柵尺以1um分辨率運行的速度一般低于5m/s。在高速應用系統(tǒng)中,要充分考慮各個組件的特點。
因此,直線電機針對不同的應用要進行不同的設計,主要有以下幾個因素(假設電壓一定):1、合理的極距設計,滿足最大速度時低于一定頻率的要求,限制鐵損發(fā)熱;
2、合理的繞組設計,根據(jù)速度要求設計電機力常數(shù)(對應反電勢常數(shù))、電阻、電感,以滿足最高速度時的供電電壓需求;
3、加強冷卻,直線電機在改善發(fā)熱后速度還可以進一步提高。
因此,理論上講,如果沒有空間、電壓和其它性能參數(shù)的限制,單純對速度要求而言,電機本體設計不是瓶頸;但實際應用中,需求是復雜的,需要綜合考慮;直線電機在高速應用中,不僅要考慮電機本身的耐受能力,還要綜合電機的外圍因素。但不論如何,直線電機的高運動性能仍是其明顯優(yōu)勢之一。
總體來講,速度受供電電壓、導軌、反饋元件分辨率和采樣速率、電機參數(shù)的限制,電機本體不是瓶頸。
速度方面,基于直驅結構特點的直線電機具有相當大的優(yōu)勢,速度一般可達300m/min(以永磁同步直線電機為例,感應直線電機更高),加速度達到20g,能滿足絕大多數(shù)應用場合。那么,直線電機高速限制與幾個因素有關(假設電機參數(shù)已定):
(1)供電電壓,直線電機一般作為電動機使用,其反電勢會抵消母線電壓,進而限制速度,提高電壓可以提高電機的速度上限;
(2)鐵心材料,
同步轉速等于二倍的極距和頻率乘積,當極距一定,高速意味著更高的電流激勵頻率,而高的頻率帶來更多的鐵損,增加發(fā)熱,而一般使用的硅鋼片在設計時限制在一定頻率使用范圍;(3)其他系統(tǒng)組件,比如導軌允許運行的最大加速度一般小于5g、光柵尺以1um分辨率運行的速度一般低于5m/s。在高速應用系統(tǒng)中,要充分考慮各個組件的特點。
因此,直線電機針對不同的應用要進行不同的設計,主要有以下幾個因素(假設電壓一定):1、合理的極距設計,滿足最大速度時低于一定頻率的要求,限制鐵損發(fā)熱;
2、合理的繞組設計,根據(jù)速度要求設計電機力常數(shù)(對應反電勢常數(shù))、電阻、電感,以滿足最高速度時的供電電壓需求;
3、加強冷卻,直線電機在改善發(fā)熱后速度還可以進一步提高。
因此,理論上講,如果沒有空間、電壓和其它性能參數(shù)的限制,單純對速度要求而言,電機本體設計不是瓶頸;但實際應用中,需求是復雜的,需要綜合考慮;直線電機在高速應用中,不僅要考慮電機本身的耐受能力,還要綜合電機的外圍因素。但不論如何,直線電機的高運動性能仍是其明顯優(yōu)勢之一。
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