موتور خطی پویا
بسیاری از محققان و موسسات تحقیقاتی در داخل و خارج از کشور موتورهای خطی پویا را مورد بررسی قرار داده اند، اما اکثر آنها بر روی بهینه سازی ساختار و مواد آهنرباهای دائمی، ساختار کلی موتور و طراحی مدار و طراحی تراشه همراه با کنترل کارآمد استراتژی ها. رشته. با این حال، تحقیقات زیادی در مورد نسبت قدرت به قدرت خود و زمان تاخیر از شروع تا حالت پایدار وجود ندارد. این بخش بحث های عمیق را در این قسمت انجام داده است.
موتور خطی متحرک متحرک می تواند به طور مداوم سیگنال ولتاژ ورودی خارجی را به یک جابجایی خطی حرکت خطی مجاور تبدیل کند و می تواند نیروی الکترومغناطیسی حدود 2.5 برابر ساختار مشابه اندازه را تولید کند و به طور گسترده ای با خطی بودن بالا و خصوصیات کوچک هیسترزیزه استفاده می شود. توجه با این حال، در طول حرکت مجتمع کویل تک کویل از ساختار متعارف، جریان گردابی به راحتی در داخل مواد مغناطیسی تولید می شود، به طوری که نیروی الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ کاهش می یابد. در عین حال، با توجه به ویژگی های امپدانس ذاتی مولفه سیم پیچ، محدودیت های خاصی در هر دو زمان پاسخ و سرعت پاسخ وجود دارد. توسعه نیروی الکترومغناطیسی خروجی بزرگ و موتور خطی متحرک با راندمان بالا، روند در زمینه مهندسی برق است.
برای این منظور، نوع جدیدی از موتور خطی کویل متحرک با کنترل برگشت پذیر دو طرفه در این مقاله ارائه شده است. نوع جدیدی از ترکیب کویل تقسیم، موازی و موازی تبدیل برای سیم پیچ جریان در نظر گرفته شده است و زمان پاسخ بارگیری هر دو انتهای کویل با تغییر مقاومت و زمان ثابت بهبود می یابد. روش کنترل مدولاسیون پهنای باند PWM برای کنترل ولتاژ و جهت جریان سیم پیچ مورد استفاده قرار می گیرد که می تواند نه تنها دستیابی به کنترل سوئیچینگ موتور پایدار و نا امن را به دست آورد بلکه توان خروجی نیروی الکترومغناطیسی و ویژگی های پاسخ فرکانس بالا را نیز درک می کند.
ساختار و اصل
ساختار موتور خطی نوعی حرکتی همانند شکل 1 نشان داده شده است. تعدادی از آهنرباهای دائمی حلقوی در محدوده دیوار داخلی پوشش قرار گرفته و آرماتور در بدنه آهنربای دائمی قرار دارد و به یک انتهای پوشش توسط پیچ متصل می شود. سیم پیچ جریان در اطراف سیم پیچ الکترومغناطیسی پیچ و مهره و متصل به شفت خروجی، شناور از طریق یک شکاف هوا بین آهنربای دائمی و آرماتور از طریق یک پین راهنمای، و از یک کاسه آب بندی از خارج جدا شده است.
اصل کنترل در شکل 3 نشان داده شده است. ابتدا ولتاژ ورودی سیگنال ui توسط تقویت کننده پردازش شده و سپس به سیم پیچ کنترل می شود. کنتاکت کنترل جریان همراه با سیم پیچ الکترومغناطیسی از طریق نیروی الکترومغناطیسی Fcd در میدان مغناطیسی ثابت که توسط آهنربای دائمی ارائه می شود تولید می شود. جابجایی xc چنین است که هسته همراه با هم حرکت می کند. مونتاژ کویل خطای موقعیت را با حسگر جابجایی تشخیص می دهد و سپس آن را به یک ولتاژ سیگنال تبدیل می کند که به سیگنال ورودی یور به عنوان یک ولتاژ اصلاح ولتاژ ue جبران می شود تا اطمینان حاصل شود که مونتاژ سیم پیچ به صورت صحیح در صورت نیاز باقی می ماند. مقدار و جهت نیروی الکترومغناطیسی بستگی به مقدار و جهت جریان کنونی i در کویل دارد. جهت نیروی الکترومغناطیسی Fcd با تغییر جهت سیگنال ولتاژ ورودی تغییر می یابد و در نتیجه حرکت دو طرفه به دست می آید. به این ترتیب، سیستم توسط حلقه بسته کنترل می شود، که همچنین دقت کنترل و سرعت پاسخ آن را بهبود می بخشد.
نیروی الکترومغناطیسی Fcd همواره با جریان i میلگرد متناسب است و نیروی الکتروموتور القا شده E همواره با سرعت vc سرعت حرکتی متناسب است. ضرایب متناسب به ترتیب ثابت نیروی الکترومغناطیسی و نیروی ثابت نیروی الکترومغناطیسی نامیده می شوند و مقادیر این دو، کمی متفاوت هستند. اثر واکنش آرماتور، اما اساسا یکسان است، تقریبا محصول القاء القای Bg هوا و طول سیم پیچ اثر la است. علاوه بر این، نیازی به تغییر جهت در محدوده سکته نیست، و القاء کویل اساسا در محدوده سکته مغزی تغییری ندارد، بنابراین موتور خطی نوعی حرکتی دارای کنترل خوب است.
طراحی کویل ترکیبی
کویل یک جزء کلیدی موتور خطی کویل متحرک است. تابع اصلی آن تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است که به طور گسترده ای در زمینه کنترل نیروی محرکه ای استفاده می شود. در حال حاضر روش معمول سیم پیچ کویل یک روش ترکیبی تک کویل است و سرعت پاسخ و نیروی الکترومغناطیسی محدود است و بازده تبدیل کم است که برای رفع نیازهای صرفه جویی در انرژی، حفاظت از محیط زیست، راندمان بالا و سرعت بالا. در این مقاله، سیم پیچ اصلی به طور موازی به چندین بخش تقسیم می شود. نه تنها وزن و مصرف انرژی کویل را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، بلکه از دست دادن انرژی مادی نیز جلوگیری می کند و می تواند نیازهای نیروی الکترومغناطیسی بزرگ و واکنش با فرکانس بالا را تامین کند.
تحت همان ولتاژ، مجموعه ای از مجموعه ای از اجزای مدار سری کویل حرکتی می تواند زمان پاسخ را کاهش دهد و سرعت پاسخ را بهبود می بخشد، اما تحویل نیروی الکترومغناطیسی وسیع دستگاه را دشوار می کند. فقط با حفظ طول سیم پیچ در میدان مغناطیسی در سیم پیچ مدار می تواند خروجی نیروی الکترومغناطیسی بزرگ دستگاه را تضمین کند و طول کویل انرژی در مدار را می توان از طریق سیم پیچ موازی گروه برای افزایش نیروی الکترومغناطیسی، نسبت به مخالف از کویل تک. نیروی الکتروموتور افزایش نمی یابد. تقسیم یکنواخت و اتصال موازی کوئل متحرک متحرک می تواند مقاومت و القایی دستگاه را کاهش دهد، مقاومت را کاهش داده و جریان را تقویت می کند و خروجی نیروی الکترومغناطیسی دستگاه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. با این حال، از آنجا که القایی نسبتا کم است، پاسخ به موتور خطی کویل متحرک تحت تاثیر قرار نمی گیرد. بزرگ.
اگر جریان عبور بیش از حد بزرگ باشد، میدان مغناطیسی تولید شده با میدان مغناطیسی هوا تعامل می کند و منجر به محدودیت غیر خطی میدان مغناطیسی می شود. یک جریان بزرگ برای مدت زمان طولانی منتقل می شود و دمای کار به سرعت افزایش می یابد و آسیب های گرما را افزایش می دهد و زمان کار و عمر موتور محدود می شود. القاء کویل حضور جریان فعلی همیشه آسان است برای رسیدن به حالت پایدار.
در نتیجه
در شرایط مشابه کار ولتاژ، در مقایسه با مجهز به سیم پیچ متحرک در سری، گروه مجهز به سیم پیچ متحرک دارای مقاومت مدار کوچک و اندوکتانس کوچک است که می تواند زمان پاسخ را کاهش دهد و سرعت پاسخ را بهبود بخشد، اما تحقق خروجی نیروی الکترومغناطیسی بزرگ دستگاه. فقط با حفظ طول سیم پیچ در میدان مغناطیسی در سیم پیچ مدار می تواند نیروی الکترومغناطیسی بزرگ دستگاه را تضمین کند و طول سیم پیچ انرژی در مدار از طریق گروه سیم کشی موازی به نیروی الکترومغناطیسی را افزایش می دهد و نیروی الکترومغناطیسی عقب تک کویل افزایش نمی یابد. در این مقاله، تأیید شده است که مونتاژ تقسیم یکنواخت سیم پیچ به طور موازی طراحی شده است، و پاسخ گام جابجایی به حدود 1 میلی متر می رسد که از بیشتر از 14.6 تا کمتر از 9.94 میلی متر کاهش می یابد و سرعت پاسخ بیشتر از دو برابر شد نیروی الکترومغناطیسی 10.8N است. افزایش به 93.2N، شتاب نیز 8 برابر افزایش یافته است. همراه با حالت کنترل PWM، کنترل پاسخ فرکانس بالاتر می تواند تحقق یابد. زمان پاسخ نیروی الکترومغناطیسی به حداکثر مقدار به 0.688 میلی ثانیه کاهش می یابد که ویژگی های واکنش با فرکانس بالا را در کل دستگاه بهبود می بخشد و زمان پاسخ کوتاه خروجی و نیروی الکترومغناطیسی بزرگ را به دست می آورد. امکانات. نوع موتور خطی نوع سیم پیچ متحرک می تواند به انواع مختلفی از سیستم های کنترل اتوماتیک نیاز داشته باشد که از سرعت پاسخ بالا مانند دستگاه های کنترل عددی دیجیتالی مستقیم استفاده می کنند و چشم انداز خوبی دارد.
