直线电机

摘要： 芯片分拣机的摆臂是芯片分拣机的核心部件,其工作性能直接影响芯片分拣机的工作效率。对于芯片分拣机高速、高定位精度以及高可靠性的工作要求,直线电机凭借其优良特性正在逐步取代传统旋转摆臂电机。而芯片拾取头在直线电机带动下急速启停时会引起末端振荡,严重影响定位精度。通过对直线电机的运动轨迹优化,建立了运动曲线方程的模拟仿真计算,通过平滑直线电机驱动力曲线,减小其在运动过程中的振动冲击,以此提高定位精度,并在响应时间内快速到达规定位置。实验效果达到了预期的目标。

摘要： 针对直线电机运作过程中不同类型干扰对电机的影响,提出了一种复合分层控制方法。将电机运行过程中受到的干扰分为两类:第一类是周期性干扰,第二类是范数有界干扰。分别设计了全阶干扰观测器和H∞控制,将两者结合起来形成复合控制。在dSPACE半实物仿真平台中,对策略进行了实验验证。实验结果表明,复合分层控制方法将干扰分为不同的类型,采用不同的方法来应对,与传统方法将所有干扰视为是一种类型相比有着更好的抗扰效果。

摘要： 开绕组结构能给直线电机系统提供更多的电平,可以提高电机绕组端电压和功率,是提升直线电机推力性能的有效方法。文中以初级永磁型直线(Primary Permanent Magnet Linear,PPML)电机为研究对象,分析了PPML电机的数学模型,设计了PPML电机的双逆变器开绕组拓扑结构;针对传统PI控制的不足和滑模控制中存在的抖振,提出以电机的速度和位移为控制量,把电机系统分解为等效控制和切换控制,设计了等效控制器和切换控制律,增加补偿控制量改进等效滑模控制,抑制滑模抖振,仿真和实验结果证明,与传统方法相比,该方法能减小电流波动和推力脉振,提高了PPML电机的控制性能。

摘要： 直线永磁磁通切换(LFSPM)电机功率密度高,转子结构简单可靠,在长行程直线牵引场合具有很大的应用潜力。然而,很多应用场合要求直线电机在具有高推力密度的同时也要能够呈现较低的推力脉动,因此研究推力脉动的产生机理以及抑制方法是提升LFSPM电机应用潜力的重要手段。通过有限元分析(FEA),先利用不同结构的辅助齿对LFSPM电机的端部效应进行改善,减小端部力;在此基础上,对抑制不同成因推力脉动的方法以及这些方法的组合效果进行仿真比较;比较过程中,提出一种的步进(错齿)位移选择方法;基于该方法,各结构在减小推力脉动的同时可以有效兼顾电机的输出推力平均值。FEA验证了所提出方法的通用性,可使不同结构的LFSPM电机在减小推力脉动的同时兼顾输出推力平均值。

摘要： 小型化、细间距的芯片对其封装运动系统的响应能力、定位精度和定位时间有着极高的要求,其运动平台需要在极短时间内快速、平稳、精确地运行到目标位置,即从控制方面实现高精度、高加速度和运动时间的最优规划。首先在7段标准S曲线速度规划基础上进一步改进为“高加加速度低减加速度”的非对称S曲线速度规划解决加速度突变问题并有效抑制系统超调和残余振动,接着根据位移开展非对称S曲线速度规划之后存在参数可调,在充分考虑系统特征的前提下从固有周期处频率激起能量强度尽可能低的角度在定位阶段采用Morlet小波变换展开优化得到最优的速度、加速度和加加速度值,解决S曲线引起的定位速度变慢问题。实验证明,采用本速度规划方法X轴的跟踪误差从15µm提高到1.5µm,定位时间从100 ms提高到15 ms,定位精度从70µm提高到10µm,Y轴提升也与X轴相当,该速度规划方法有效实现芯片封装控制系统的短行程、高加速、高速高精度定位要求。

摘要： 为了实现直线电机动子速度的实时鲁棒精密测量,研究了一种基于权重相位相关峰值拟合的直线电机速度测量方法。首先,构造出锯齿波条纹目标图像,利用线扫描相机获取运动过程中的连续锯齿波条纹序列。然后,采用相位差算法得到相邻信号的互功率谱,引入反比例函数代替傅里叶反变换后的狄拉克函数,仅通过对峰值点及两个邻域点简单加权,更加快速稳定得到条纹信号的亚像素位移。最后,根据系统标定系数和固定拍摄间隔计算直线电机动子实时速度。实验结果表明:本文方法的平均耗时约为0.02 ms,测量精度在0.05 pixel以内,速度测量精度为0.03 mm/s。

摘要： 以直线电机地铁车辆系统机电动力学模型为基础,利用粒子群优化算法,以驱动直线电机转子的加速度最小为优化目标,选取相关的电气参数和机械结构参数为设计变量,将设计变量的取值范围作为约束条件,建立直线电机车辆系统的机电动力学优化模型.通过对直线电机地铁车辆系统机电动力学模型的优化,有效地提升了车辆的运行安全性及平稳性.

摘要： 为消除非线性摩擦干扰对直线电机进给系统定位精度的不利影响,提出一种基于LuGre摩擦模型的自适应补偿控制方法。建立直线电机进给系统的动力学方程,并在系统建模中引入基于自适应因子的改进LuGre模型;采用反步设计法的思想,利用李雅普诺夫第二法推导了自适应控制律;最后进行了半物理仿真实验。仿真结果表明:该自适应控制器应用于直线电机进给系统的摩擦补偿是可行的,有效提高了系统的位移定位精度和速度跟踪精度。

摘要： 伺服参数整定是影响直线电机系统控制性能优劣的关键因素,针对其参数难以整定的问题,提出一种基于杂交PSO算法的解决方案。通过引入粒子杂交操作,有效增强算法对最优参数的全局搜索能力,并且其收敛速度和精度得到提升。仿真结果表明,应用杂交PSO算法对电机系统数学模型的伺服参数进行整定优化效果明显。对比标准粒子群算法与文献改进粒子群算法,优化后的伺服控制系统对阶跃响应的超调量减少31.34%,上升时间、调整时间明显缩短,并且系统在应对输入突变时表现出较好的跟踪性能。

摘要： 非线性滑模控制的直线电机伺服系统,由于滑模控制算法涉及的参数较多,会给参数调优带来困难,从而影响控制效果。结合理论分析与仿真方法,以实验采集的样本为基础,通过反向传播神经网络对直线电机伺服系统进行建模;采用非奇异快速终端滑模控制作为控制算法,搭建直线电机运动控制仿真实验平台;利用粒子群算法,在给定范围内优化滑模控制参数;在仿真平台验证所提出参数优化策略的有效性。当指令正弦位移信号为d=40 sin(πt),参数优化前后直线电机的仿真跟随误差的最大值差分别为0.3770,0.1409 mm,且后者的波动范围明显小于前者。

摘要： 长庆油田90％以上油井采用丛式井组定向井开发,单井日产液量不足4m3.应用抽油机有杆举升存在杆管偏磨、能耗高的固有难题,导致维护运行成本居高不下.为探索解决低液量定向井效益开发难题,长庆油田从2007年开始研发潜油直线电机无杆举升技术,设计了直线电机同时驱动上、下两台抽油泵的系统结构.目前在用10口井,与前期抽油机有杆举升相比,系统效率提高了3.7个百分点,日耗电下降了25％,系统免修期从200d提高到了400d以上,不仅能够解决偏磨、低效难题,更能带来巨大的经济效益,为当前低油价条件下提高油井开发效益提供了一种新的技术方向.

摘要： 图像测量技术具有非接触性、抗干扰性等优点被越来越多的应用到双次级永磁直线电机动子位置检测中.针对图像采集过程中所产生的图像模糊问题,提出了一种精确辨识运动模糊参数的方法,实现对直线电机动子位置的精确测量.采用数字散斑图像作为原始拍摄面,通过相机获得包含动子位置信息的序列运动模糊图像.利用奇异值分解对运动模糊图像进行去噪重构预处理,降低噪声对运动模糊参数辨识精度的影响.求取预处理后图像的倒谱图,通过主成分分析找到倒谱图二值化后亮线的主矢量方向即为模糊方向;同时作出倒谱三维图,利用其负峰值中两个最小值坐标求出模糊长度.根据计算的模糊参数值复原模糊散斑图像,再利用图像亚像素测量方法获得动子位置.实验结果表明:本文算法的计算耗时比传统的Radon算法缩短了5倍多,不同位移下的平均绝对误差仅为0.0847mm,满足直线电机动子位置检测的实时性和高精度要求.

摘要： 针对初级永磁型直线电机的控制研究,缺乏有效的控制方法,而矢量控制技术取得了快速发展,控制策略灵活、多样.为此,在分析初级永磁型直线电机数学模型的基础上,阐述了电流滞环PWM和空间矢量脉宽调制(SVPWM)两种矢量控制原理.通过MATLAB/Simulink软件分别建立初级永磁型直线电机电流滞环PWM和SVPWM控制模型,仿真结果表明了采用基于SVPWM控制,不仅使系统更加稳定地工作,提高了系统动态响应时间,而且对电机的推力波动具有较为明显的抑制效果.

摘要： 本文提出一种基于机器视觉的位置检测方法应用于直线电机动子位置精密测量.通过直线电机动子上的高速相机实时采集栏图像;采用相位相关算法计算相邻栅栏图像的相位相关函数;根据相位相关频谱的峰值分布特性,采用双线性拟合获得相邻栅栏图像的亚像素位移值;结合系统标定系数,进而获得直线电机动子的精确位置.实验结果表明,该视觉测量方法用于直线电机动子位置检测能达到快速高精度定位,且具有较强的鲁棒性.

摘要： 针对歌尔股份某自动化生产线设备上对直线电机的特殊需求,设计一款6极18槽无铁芯圆筒形永磁同步直线电机,通过电磁场有限元分析软件,建立的圆筒形直线电机的电磁仿真模型,并得到圆筒形直线电机的主要性能参数,通过电磁场分析的后处理,进一步得到了圆筒形直线电机的磁密及磁力线分布、径向气隙磁密分布及其谐波分析结果以及直线电机的推力和反电动势分布等性能曲线.结果表明,所设计的圆筒形直线电机不仅在结构尺寸上满足了设计要求,同时额定推力达到30N,推力波动小于±1.2％,直线电机的综合性能优良.

摘要： 本文提出使用Halbach磁体的新型直线电机模型,并将其与径向充磁的直线电机进行对比分析.通过Halbach磁体与径向充磁的气隙磁场的解析解和仿真解进行对比,并通过对其进行电磁力的对比分析,得到Halbach磁体阵列的确可以提高气隙磁通密度,改善气隙磁场的分布,并且可以有效提高直线电机推力.

摘要： 针对双直线电机驱动的H型平台由于永磁直线参数变化和扰动等不确定因素导致两边的运动不同步问题,本文提出全局快速非奇异终端滑模交叉耦合控制,在单轴采用全局快速非奇异终端滑模作为位置控制器,速度控制器用普通的PI控制,以保证单轴跟踪精度;双轴间采用交叉耦合控制器,消除双电机之间存在的机械耦合,近而减小了双周间的位置同步误差.仿真结果表明,将交叉耦合与全局快速非奇异终端滑模相结合的控制方法能够使H型平台的同步误差收敛于零,并且使系统具有较好的跟踪性能和鲁棒性能.

摘要： 针对双直线电机驱动的H型精密运动平台在加工零件时,由于永磁直线同步电机的参数变化、负载扰动与机械耦合等不确定因素导致了双边运动不同步问题,本文提出了一种基于交叉耦合控制与改进的非奇异快速终端滑模控制相结合的控制方案.在单轴中采用改进的非奇异快速终端滑模控制,作为位置控制器,有效的削弱了该控制所产生的抖振问题,提高了单轴的跟踪精度.在两轴间采用交叉耦合控制,削弱了双直线电机之间存在的机械耦合,进而减小了系统的位置同步误差.系统实验结果表明,该控制方法有效的提高系统的同步控制精度.

摘要： 在直驱式波浪发电系统中,直线电机的动子沿竖直方向做上下往复的振荡,动子运动速度和频率都是不断变化的,因此直驱式波浪发电系统输出功率以及经过PWM整流得到的直流电压波动较大.针对此问题,基于睾丸性激素反馈调节原理,设计了一种基于生物智能控制算法的控制器.Matlab/Simulink仿真结果表明,基于生物智能控制算法的新型控制器较传统PI控制器响应速度快、超调量小、稳定性好.

摘要： 传统动子位移观测算法中由于定子电阻值会随其热效应而变化,从而引起观测误差.为消除电阻变化引起的动子位移观测误差,提出基于定子电阻参数在线辨识的动子位移观测算法.该算法通过引入定子电阻在线辨识模型,根据辨识结果动态调节动子位移观测算法中的电阻参数.基于李雅普诺夫稳定性理论证明了该观测器算法的稳定性.通过仿真验证了该算法的有效性.仿真结果表明,该算法可快速准确实现定子电阻在线辨识,并能自适应跟踪定子电阻参数变化,实现动子位移的准确观测,同时该算法计算量小、收敛速度快、鲁棒性好且易于实现.

摘要： 一方面，本发明提出一种高磁钢利用率的直线平板电机定子，分别属于两个相邻的定子模块的第一导磁块和第二导磁块的第二竖向导磁结构也构成定子凸级齿，使磁钢在所有定子齿中间隔放置的，与传统的磁通切换电机相比，磁钢用量减少一半，提高了磁钢的利用率。另一方面，本发明提出一种高磁钢利用率的直线圆筒电机定子，分别属于两个相邻的定子模块的第三导磁块和第四导磁块的第二径向导磁结构也构成定子凸级齿，使磁钢在所有定子齿中间隔放置的，与传统的磁通切换电机相比，磁钢用量减少一半，提高了磁钢的利用率。

摘要： 本发明提供一种直线电机初级铁芯、制造方法、直线电机初级和直线电机，本发明包括初级铁芯冲片、初级铁芯齿压板、第一端板、第二端板、悬挂板和连接件，初级铁芯冲片、初级铁芯齿压板、第一端板和第二端板上均设置有连接件安装孔，初级铁芯冲片通过连接件与齿压板、第一端板和第二端板连接；悬挂板设置于铁芯初级冲片的上方，并通过悬挂板安装孔与所述第一端板、所述第二端板连接。本发明还包括采用直线电机初级铁芯的直线电机初级和直线电机。本发明的直线电机初级铁芯及其制造方法、直线电机初级和直线电机减小了初级铁芯的形变量，提高了结构刚度，另外，减少了漏磁通和涡流损耗，使电机效率及运营可靠性提升。

摘要： 本发明涉及一种直线电机定子模块、直线电机定子及直线电机，直线电机定子模块包括固定支座(1)以及安装在固定支座(1)上的三相无铁芯绕组单元，所述的三相无铁芯绕组单元包括A相线圈(2)、B相线圈(3)和C相线圈(4)，三个线圈沿固定支座(1)长度方向部分交叠铺设安装，任意一个线圈中的两条有效边之间的电角度均为180°，每个线圈端部在固定支座(1)的厚度方向上预弯一定的角度，且每个线圈端部预弯的角度不等使得三个线圈在空间上互不干涉。与现有技术相比，本发明提高了直线电机的推力、优化了线圈的布置方式、避免了各线圈间的相互干扰。

摘要： 本发明公开了直线电机的接线装置，包括绝缘跳线基板、跳线固定装置、动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱，绝缘跳线基板采用注射材质，将所述动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱注射固定安装在绝缘跳线基板上；动力进线柱和地线接线柱在绝缘跳线基板正面一端设有接线固定装置，动力进线柱和地线接线柱通过接线固定装置与外接线缆连接；动力出线柱固定在绝缘跳线基板的背面，动力进线柱、动力出线柱和地线接线柱之间互相绝缘，跳线固定装置设置在所述绝缘跳线基板上，用于将所述跳线模块装配在直线电机上的跳线模块安装位上。本发明还公开了直线电机和直线电机系统。本发明公开的接线装置、直线电机和直线电机系统，可以实现线缆和电机的分离。

摘要： 本发明涉及电机技术领域，冷却组件包括冷却管路和冷却接头，冷却管路具有缠绕冷却段，缠绕冷却段沿第一方向蛇形延伸；冷却管路包括端部冷却管和中间冷却管，端部冷却管包括第一冷却管和第二冷却管，第一冷却管与第二冷却管分别位于冷却组件的沿第一方向的两端，中间冷却管位于第一冷却管与第二冷却管之间；各冷却管路通过冷却接头独立接通冷却液。本发明引入分区的思想，采用各冷却管路对直线电机动子的各个分区分别进行冷却，使每个冷却管路的冷却区域明显减小，这样一方面，有利于对直线电机动子的各冷却区域冷却良好，有利于提升冷却组件对直线电机动子的冷却效果，另一方面，也有利于提升对直线电机动子各区域冷却的均匀性。

摘要： 本发明的动子拼块组件、直线电机动子、直线电机、机床及直线电机动子的生产方法涉及电机领域。动子拼块组件包括拼块铁芯、绝缘拼块骨架、线圈绕组和冷却管道，拼块铁芯具有拼接部和齿部，齿部沿第一方向从拼接部上伸出，绝缘拼块骨架套于齿部上，线圈绕组绕制在绝缘拼块骨架上；冷却管道绕制在线圈绕组上，冷却管道具有冷却入口和冷却出口。单独设置冷却管道都能够保证对应拼块铁芯、绝缘拼块骨架及线圈绕组冷却良好；并且，却管道的绕制加工简单，有利于动子拼块组件的加工生产；此外，这样还有利于在线圈绕组的整圈外周都绕制冷却管道，线圈绕组的外周整圈都能与冷却管道换热，进一步有利于将拼块铁芯、绝缘拼块骨架和线圈绕组冷却良好。

摘要： 本发明的直线电机动子、直线电机动子、直线电机、机床及直线电机动子的生产方法涉及电机领域。直线电机动子的冷却组件包括冷却管组，冷却管组包括第一冷却管道和第二冷却管道，第一冷却管道具有第一缠绕段，第二冷却管道具有第二缠绕段，第一缠绕段及第二缠绕段均沿第一方向蛇形延伸，第一冷却管道及第二冷却管道沿第三方向分布，第一方向与第三方向垂直；沿第三方向投影，第一缠绕段的投影与第二缠绕段的投影围成多个沿第一方向分布的影环。有利于提升直线电机动子的冷却效果和冷却均匀性，有利于提升直线电机动子的运行性能。

摘要： 本发明提供一种直线电机初级铁芯、制造方法、直线电机初级和直线电机，本发明包括初级铁芯冲片、初级铁芯齿压板、第一端板、第二端板、悬挂板和连接件，初级铁芯冲片、初级铁芯齿压板、第一端板和第二端板上均设置有连接件安装孔，初级铁芯冲片通过连接件与齿压板、第一端板和第二端板连接；悬挂板设置于铁芯初级冲片的上方，并通过悬挂板安装孔与所述第一端板、所述第二端板连接。本发明还包括采用直线电机初级铁芯的直线电机初级和直线电机。本发明的直线电机初级铁芯及其制造方法、直线电机初级和直线电机减小了初级铁芯的形变量，提高了结构刚度，另外，减少了漏磁通和涡流损耗，使电机效率及运营可靠性提升。

摘要： 本发明涉及一种直线电机定子模块、直线电机定子及直线电机，直线电机定子模块包括固定支座(1)以及安装在固定支座(1)上的三相无铁芯绕组单元，所述的三相无铁芯绕组单元包括A相线圈(2)、B相线圈(3)和C相线圈(4)，三个线圈沿固定支座(1)长度方向部分交叠铺设安装，任意一个线圈中的两条有效边之间的电角度均为180°，每个线圈端部在固定支座(1)的厚度方向上预弯一定的角度，且每个线圈端部预弯的角度不等使得三个线圈在空间上互不干涉。与现有技术相比，本发明提高了直线电机的推力、优化了线圈的布置方式、避免了各线圈间的相互干扰。

摘要： 本实用新型公开了一种直线电机动子冷却组件、直线电机动子及直线电机，其中一种直线电机动子冷却组件，包括冷却管道，所述冷却管道包括进液管道和出液管道，所述进液管道通过第一换向座与进液口接通，所述出液管道通过第二换向座与出液口接通，所述冷却管道还包括多条与进液管道和出液管道并联的支流管道，所述支流管道与进液管道和出液管道垂直和/或平行。本方案的冷却管道为设置在外壳内部的孔道，位置稳定，不易移位，同时冷却管道与外壳一体设置，便于安装且不易损坏，同时通过对支流管道和进、出液管道的排布设计增加管道的排布面积，同时增加冷凝液在直线电机内的流动面积，从而确保冷却效果。