直線電機(jī)用于機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可能會出現(xiàn)的問題
發(fā)布者：ksypree 發(fā)布時(shí)間：2014-02-19 22:07:46
直線電機(jī)用于機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)可能會出現(xiàn)以下四種問題：
（1）發(fā)熱問題
由于直線電機(jī)直接處于散熱條件較差的機(jī)床內(nèi)部，其初、次級繞組在進(jìn)行電磁能量轉(zhuǎn)換過程中所產(chǎn)生的熱量，極易使溫度T升高；并且T的升高又將引起電機(jī)繞組阻值R增大，該時(shí)為確保驅(qū)動力輸出不變，就要增大其電流I，反過來I的增大又將使T升高，從而形成惡性循環(huán)的正反饋過程。又由于直線電機(jī)的繞組、鐵芯就貼在機(jī)床導(dǎo)軌上，其結(jié)果將嚴(yán)重引起機(jī)床導(dǎo)軌熱變形。
這與旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動方式相比，一方面利用電機(jī)本身軸上的風(fēng)扇即能較好地散熱，另一方面旋轉(zhuǎn)電機(jī)經(jīng)絲杠等傳動后，到機(jī)床導(dǎo)軌的空間距離已較遠(yuǎn)，也就不存在由此引起的熱變形問題。所以機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)采用直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動后，解決好其散熱問題是至關(guān)重要的一步。
（2）隔磁及防護(hù)問題
由于旋轉(zhuǎn)電機(jī)磁場是封閉式的，而直線電機(jī)磁場是敞開式的，并且就在機(jī)床工作臺附近，其工件、切屑和工具等磁性材料很容易被該磁場吸住，而妨礙其正常工作。為此，雖然采用電磁式要比永磁式好一點(diǎn)，但其隔磁防護(hù)仍不能忽視。并且還需考慮對機(jī)床冷卻液、潤滑油等的防護(hù)。
（3）負(fù)載干擾問題
直線電機(jī)傳動控制只能是全閉環(huán)控制。其工作臺負(fù)載（工件重量、切削力等）的變化，對一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)來說就是外界干擾，若自動調(diào)節(jié)不好就會引起系統(tǒng)震蕩而失穩(wěn)。
因此對整個(gè)直線進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)來講，除了要求直線電機(jī)有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力外，還必須同時(shí)具備速度、位置檢測負(fù)反饋，和高速信息傳輸、校正、響應(yīng)能力。并且也應(yīng)盡量減小導(dǎo)軌間的摩擦阻尼，如采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌。另外在加大直線電機(jī)容量的同時(shí)，若適當(dāng)增加工作臺自重，對減小其負(fù)載干擾系數(shù)會有一定作用。
（4）垂直進(jìn)給中的自重問題
當(dāng)直線步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)時(shí)，由于存在拖板自重，因此必須解決好直線電機(jī)斷電時(shí)的自鎖問題和通電工作時(shí)重力加速度對其影響問題。為此，除了增加合適的平衡配重塊（或用液壓支承），斷電時(shí)采取機(jī)械自鎖裝置外，還必須在伺服驅(qū)動控制模塊上采取相應(yīng)的措施。
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