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探讨直线电机结构如何优化设计

时间:2017-10-17  点击数:1901

  直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成。直线电机主要应用于三个方面:一是应用于自动控制系统,这类应用场合比较多;其次是作为长期连续运行的驱动电机;三是应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。如何设计优化直线电机的结构研究,一直是各直线电机厂家研究探讨的问题,下面同茂直线电机教您直线电机优化设计方案。
  直线电机包括初、次级磁路结构以及支撑、传感测量、冷却、防尘、防护等机械结构。 磁路设计重要的任务是使电动机的推力和推力波动达到设计要求。 电动机内磁场分布的计算是磁路设计的基础。由于结构的特殊性,使得直线电动机存在端部效应,引起磁场的畸变,同时使用硅钢片等软磁材料来聚合磁路,媒质边界曲折交错、磁路复杂、非线性强。目前普遍采用数值解法—主要是用有限元法(FEM)来计算直线电机的磁场分布,从而进一步计算推力及其波动以及垂直力等性能。目前市场上已经有很多好的电磁场FEM软件可供选用,所以用FEM计算直线电机电磁场的关键点在于建立准确的有限元模型。
  减少推力波动是磁路设计的一个重点也是难点。推力波动产生的原因有:初级电流和反电动势存在高次谐波、气隙磁密波形非正弦、齿槽效应、端部效应等。通过优化永磁铁的形状和排列方式、降低永磁励磁磁密、初级采用无铁心和多极结构、增加槽的数目、加大气隙等措施可以减小推力波动,但某些措施会造成其它性能的减弱,所以设计时应综合考虑设计要求,达到理想效果。
  直线电机的机械结构涉及的问题很多,在这里我们只强调一下对冷却系统的研究,因为这个问题很容易被忽略。其实热特性是直线电动机的一个重要特性,同一型号的电动机有冷却时的推力峰值是无冷却时的两倍,所以电动机冷却系统的好坏对电动机的性能有很大的影响,从冷却系统着手进行优化设计是提高电动机性能的一条捷径。电动机热特性的分析一般也采用有限元法,在计算结果的基础上对冷却进行优化设计。

  同茂直线电机提供标准的磁轨,行程可以延伸,可以做成单轴平台系统,多轴系统,客户可以直接安装入设备。同时也可以根据客户的需求定制。我们的直线电机经过专业的人员开发与设计,能够满足您专业的需求。更多同茂直线电机的咨询,欢迎登陆同茂官网进行了解:www.tmmotion.com

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