直線(xiàn)電機產(chǎn)生推力不穩定的原因以及改進(jìn)方案
推力波動(dòng)直線(xiàn)電機實(shí)際應用中較為突出的問(wèn)題。推力波動(dòng)會(huì )引發(fā)振動(dòng)、噪聲,低速工況下容易誘發(fā)共振,劣化運行性能。擾動(dòng)、摩擦、負載阻力變化、端部效應、電流諧波滯后、磁阻效應等,都是造成推力波動(dòng)的主要誘因。因此,精準測試直線(xiàn)電機推力波動(dòng)特性十分關(guān)鍵。

直線(xiàn)電機可將電能直接轉換為直線(xiàn)運動(dòng)機械能,不需要中間轉換機構。輸出推力是直線(xiàn)電機與旋轉電機的核心區別,推力對于直線(xiàn)電機的重要性,等同于轉矩對于旋轉電機。
受電機原理、結構設計、加工制造、負載與外部擾動(dòng)多重因素影響,直線(xiàn)電機不可避免會(huì )產(chǎn)生推力波動(dòng),推力波動(dòng)可以直觀(guān)反映電機運行平穩性,是直線(xiàn)電機檢測的關(guān)鍵指標。下面介紹推力波動(dòng)的測試方法。
1、傳統推力波動(dòng)測試方案
傳統測試系統,一般采用滾珠絲杠拖動(dòng)滑臺,與被測直線(xiàn)電機同軸對接開(kāi)展測試。
該方案會(huì )引入滾珠絲杠機構帶來(lái)的機械擾動(dòng),測試結果容易和真實(shí)電機指標存在較大偏差。
2、新型推力波動(dòng)測試方案
在同一副直線(xiàn)導軌上,采用兩臺同型號直線(xiàn)電機互為陪試負載,以此獲取被測電機推力特性。
被測電機與陪試電機電氣、機械性能一致,規避旋轉電機帶來(lái)的轉矩波動(dòng);采用簡(jiǎn)易連接結構替代滾珠絲杠,提升力傳遞效率。通過(guò)控制策略,使兩臺電機推力波動(dòng)相位對齊,分離得到被測電機本身的推力波動(dòng)。
整套檢測系統包含被測直線(xiàn)電機、陪試直線(xiàn)電機、驅動(dòng)單元、位置速度檢測裝置、測力傳感器、數據采集模塊。通過(guò)連接機構調節兩臺電機相對位置,使輸出推力呈現標準正弦波形。
陪試電機工作在速度環(huán)模式,帶動(dòng)被測電機完成行程運動(dòng);力傳感器采集不同位置、速度下的推力數據,兩臺電機推力相互疊加。
對采集數據做解析運算,即可得到推力平均值以及推力波動(dòng)百分比。