直線電機在機床行æ¥çš„æ‡‰ç”¨
在近期舉辦的ä¸åœ‹é‹å‹•控制/直驅技術產æ¥ç™¼å±•高峰論壇上,長沙一派直驅科技股份有é™å…¬å¸ç›´é©…電機事æ¥éƒ¨æŠ€è¡“總監è˜å¿—勇教授發表了《直線電機在機床行æ¥çš„æ‡‰ç”¨ã€‹çš„主題演講,詳細介紹了直線電機的技術特點,以åŠç›®å‰ç›´ç·šé›»æ©Ÿåœ¨æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠè¡Œæ¥çš„æ‡‰ç”¨ç‹€æ³ã€‚
直線電機簡介
ç›´ç·šé›»æ©Ÿçš„åŸºæœ¬çµæ§‹ï¼Œå¯è¦–為將傳統伺æœé›»æ©Ÿæ²¿å¾‘å‘剖開,并將電機的圓周展開æˆç›´ç·šï¼Œç”±å®šå演變而來的一å´ç¨±ç‚ºåˆç´šï¼Œç”±è½‰å演變而來的一å´ç¨±ç‚ºæ¬¡ç´šã€‚
圖1 ç›´ç·šé›»æ©ŸåŸºæœ¬çµæ§‹
與旋轉電機的工作原ç†é¡žä¼¼ï¼Œç›´ç·šé›»æ©Ÿä¹Ÿæ˜¯åˆ©ç”¨é›»ç£ä½œç”¨å°‡é›»èƒ½è½‰æ›æˆç‚ºé‹å‹•動能。但在氣隙ä¸ç”¢ç”Ÿçš„ç£å ´ä¸æ˜¯æ—‹è½‰çš„,而是呈直線æ£å¼¦åˆ†å¸ƒçš„ã€å¹³ç§»çš„,被稱為行波ç£å ´ã€‚
圖2 電機行波ç£å ´
直線電機的應用優越性包括:
l ç„¡é™è¡Œç¨‹ï¼›
l 優越的高速åŠä½Žé€Ÿæ€§èƒ½ï¼Œé«˜é€Ÿåº¦é”到10~30m/s,超低速0.001mm/sï¼›
l è¶…å¸¸åŠ é€Ÿèƒ½åŠ›ï¼ŒåŠ é€Ÿåº¦å¯é”50gï¼›
l é‹å‹•平穩ã€ç„¡åå‘間隙;
l 高定ä½ç²¾åº¦å’Œé‡å¾©ç²¾åº¦ã€‚
直線電機的è¨è¨ˆèˆ‡å·¥è—
è¦æŠŠé›»æ©Ÿåšèµ·ä¾†é¦–先就得åšé›»ç£è¨ˆç®—ã€æ©Ÿæ¢°è¨è¨ˆï¼Œç„¶åŽåšå·¥è—,最åŽå†å½¢æˆæ¨£æ©Ÿé€²è¡Œæ¸¬è©¦é€™æ¨£ä¸€å€‹æµç¨‹ã€‚實際上,真æ£çš„æ ¸å¿ƒå°±æ˜¯ç£å ´çš„è¨è¨ˆå’Œè¨ˆç®—é€™ä¸€å¡Šï¼Œåœ‹å…§ä¼æ¥åœ¨é€™ä¸€æ–¹é¢æ‡‰è©²è¦åŠ å¼·ã€‚
圖3 ä¸€æ¬¾æ©ŸåºŠç”¨ç›´ç·šé›»æ©Ÿä¸»é«”çµæ§‹
由于長沙一派直驅有數控機床的技術開發基礎,å余年å‰å°±å°æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠé‡Œæ‰€ç”¨åˆ°çš„直線電機進行探索,近幾年改變觀念,å°ç›´ç·šé›»æ©Ÿçš„å·¥è—進行優化æå‡ï¼Œä¸åƒ…電機è¦ä¿è‰å®¢æˆ¶éœ€æ±‚,還è¦é€šéŽé€²è¡Œé›»æ©Ÿå„ªåŒ–解決客戶端所出ç¾çš„å•題。
å°äºŽç›´ç·šé›»æ©Ÿåœ¨é«˜ç²¾å¯†ä¼ºæœè¡Œæ¥é‡åˆ°æœ€å¤§çš„å•題就是推力波動和速度波動,我們ä¸èƒ½æŠŠå•題全部都交給控制,實際上電機本身也å¯ä»¥åšå¾ˆå¤šå„ªåŒ–工作來é”到整體性能的æå‡ã€‚
內部繞組的工è—è¨è¨ˆä¸ï¼Œç¹žçµ„本身是整矩的,相與相之間相差120åº¦ï¼Œé€™ä¸€é …å·²ç¶“ç”³è«‹äº†ç™¼æ˜Žå°ˆåˆ©ã€‚å¦å¤–,是電機的仿真,一派的產å“åœ¨å‡ºå» ä¹‹å‰ï¼ŒæœƒæŠŠåŒ…括電ç£ã€æ©Ÿæ¢°ã€å·¥è—ã€æ•£ç†±å…¨éƒ¨è¦é‡æ–°åšä»¿çœŸï¼Œé€™æ˜¯å®ƒçš„æŒçºŒæŽ¨åŠ›ï¼Œé€™å€‹æ³¢åž‹ä¸Šå¯ä»¥çœ‹å‡ºï¼Œç•¶åœ¨é¡å®šé›»æµçš„æƒ…æ³ä¸‹ï¼Œé›»æµåŠ çš„é ‚åï¼Œé›»æ©Ÿçš„è™•ç†æ˜¯æŠ–å‹•çš„ï¼Œé€™å°±å«æŽ¨åŠ›æ³¢å‹•ã€‚æœ‰äº†é€™å€‹æŽ¨åŠ›æ³¢å‹•å°±æœƒå°Žè‡´é›»æ©Ÿçš„é€Ÿåº¦æ³¢å‹•ï¼Œå¯ä»¥ç”¨æ»‘動控制ACMC,把它é™å®šåœ¨ä¸€å®šçš„范åœä¹‹å…§ï¼Œåœ¨å¾ˆå¤šæƒ…æ³ä¸‹ï¼Œå°¤å…¶æ˜¯åœ¨æ•¸æŽ§é ˜åŸŸçš„æŠ–動是致命的,需è¦å…©æ–¹é¢çµåˆæ‰èƒ½æŠŠæŽ¨åŠ›æ³¢å‹•é™åˆ°æœ€å°ã€‚
圖4 一款機床用直線電機線圈繞組繞線方å¼
這是整體電機內部ç£å¯†çš„分布,很多情æ³ä¸‹ï¼Œé›»æ©Ÿæ°´ç®¡çš„ä½ç½®åœ¨å“ªé‡Œå‘¢ï¼Ÿç¾åœ¨ç›´ç·šé›»æ©Ÿé‡Œé¢ï¼Œå¤§å¤šæŠŠæ°´ç®¡æ”¾åœ¨æ§½åº•éƒ¨ï¼Œé€™æ˜¯æœ€ç°¡å–®çš„ä¸€ç¨®åšæ³•,放到槽底部。槽底部這個地方往往是最熱的地方,所以我們也åšäº†å¤§é‡çš„工作,怎么樣把電機最熱的ä½ç½®æ‰¾åˆ°ï¼Œå¹¶åœ¨é€™å€‹åœ°æ–¹åŽ»æ”¾éŠ…ç®¡æ•£ç†±ã€‚ç¶“éŽä¸€è¼ªçš„優化之åŽï¼ŒéŠ…ç®¡é‚„åœ¨ï¼Œé€™å…©å¹´æˆ‘å€‘ä¹Ÿåšäº†å¾ˆå¤šè‡ªå‹•化的è¨å‚™ï¼ŒéŠ…ç®¡åŽŸä¾†æ˜¯äººå·¥åŽ»æŒ–ï¼Œç¾åœ¨æ˜¯å…¨è‡ªå‹•化,銅管一進去å†å‡ºä¾†å°±å·²ç¶“æˆåž‹äº†ã€‚這個è¨å‚™æ‘¸ç´¢äº†å°‡è¿‘å·®ä¸å¤šä¸€å¹´çš„æ™‚間,包括貼ç£ç‰‡ï¼Œè‡ªå‹•è²¼ç£ç‰‡çš„ç£ç¼¸æ©Ÿç‰ï¼Œç›®å‰æ¸¬è©¦å·²å®Œæˆï¼Œå¦‚果投入使用,å°äºŽç”Ÿç”¢æ•ˆçއåŠç²¾æº–度的æå‡å°‡èµ·åˆ°å·¨å¤§çš„作用。
第三個工作就是我們é‡å°ä¸åŒé¡žåž‹çš„直線電機建立了通用的測試平臺。從它常è¦çš„å½¢å¼å¯¦é©—到客戶所需è¦çš„æ•¸æ“šå‡å¯æä¾›ï¼Œæ•´å€‹çš„實驗體系éžå¸¸å®Œå–„。
直線電機在機床上的應用探討
大推力的直線電機在機床行æ¥åŒ…括數控機床里é¢åˆ°åº•能ä¸èƒ½ç”¨ï¼Ÿå› ç‚ºé•·æ²™ä¸€æ´¾åœ¨é€™å€‹é ˜åŸŸè€•è€˜äº†20å¤šå¹´ï¼Œæ‰€ä»¥åœ¨æ©ŸåºŠè¡Œæ¥æœ‰å¾ˆå¤§çš„優勢,看ä¸äº†å¤§æŽ¨åŠ›ç›´ç·šé›»æ©Ÿåœ¨è¡Œæ¥çš„æ‡‰ç”¨ã€‚2021年,長沙一派在é‡å°æ©ŸåºŠè¡Œæ¥çš„直線電機,包括輕載型ã€é‡è¼‰åž‹ï¼Œå¤§æ¦‚ç ”ç™¼äº†åŒ…æ‹¬30æ¬¾ï¼Œæ˜Žå¹´æœƒåœ¨æ©ŸåºŠé ˜åŸŸå…¨é¢é‹ªé–‹ã€‚
一派直驅開發的 ECK2150Aé‡‡ç”¨é«˜é »éŸ¿é«˜ç²¾åº¦ç›´ç·šä¼ºæœé›»æ©Ÿï¼Œæœ€å¤§åŠ é€Ÿåº¦40g,é‡å¾©å®šä½ç²¾åº¦ 0.001mmï¼Œç”¨äºŽåŠ å·¥ä¸å‡¸è®Šæ©¢åœ“活塞時,尺寸精度5μm,輪廓精度5μm,CmK>1.67ã€‚è©²æŠ€è¡“å¯æŽ¨å»£æ‡‰ç”¨åˆ°å‡¸è¼ªã€æ›²è»¸ã€å¤šæ£±è»¸ç‰éžåœ“截é¢çš„æ•¸æŽ§åŠ å·¥ï¼Œä»¥åŠé«˜ç²¾åº¦æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠã€‚
æ¤å¤–,一派直驅推出的國內最大推力平æ¿ç›´ç·šé›»æ©Ÿï¼Œç‚ºåœ‹å…§é¦–創,解決了國外技術å°éŽ–çš„å•題,產å“çš„ä¸»è¦æŠ€è¡“æŒ‡æ¨™é”到了國際先進水平,å¯å…¨é¢æ›¿ä»£é€²å£ï¼Œä¸»è¦æ‡‰ç”¨äºŽè¶…大é‡è¼‰åž‹é«˜ç²¾åº¦æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠã€å¤§åŠŸçŽ‡è¶…å¿«æ¿€å…‰åˆ‡å‰²æ©Ÿç‰ã€‚
ç›®å‰ï¼Œä¸€æ´¾ç›´é©…é–‹ç™¼çš„ç›´ç·šé›»æ©Ÿç³»åˆ©è¢«å»£æ³›ç”¨äºŽå¤šç¨®æ•¸æŽ§æ©ŸåºŠé ˜åŸŸï¼Œä¾‹å¦‚æ•¸æŽ§è½åœ°éœåºŠã€é‰†æ”»æ©ŸåºŠã€é›™é©…é¾é–€å¹³è‡ºç‰ç‰ï¼Œå¹¶å¯æŒ‰ç…§å®¢æˆ¶éœ€æ±‚æä¾›é©åˆçš„直線電機技術解決方案,來替代原有的伺æœ+æ»¾è»¸çµ²æ¡¿çš„æ–¹æ¡ˆï¼Œå®Œå…¨èƒ½å¤ æ»¿è¶³å¯¦éš›æ‡‰ç”¨è¦æ±‚。
è²æ˜Žï¼šæœ¬æ–‡ç‰ˆæ¬Šç‚ºä¸åœ‹å‚³å‹•網所有,æ¡è¿Žè½‰è¼‰ä½†è«‹å‹™å¿…注明來æºã€ä½œè€…。