محرك خطي ديناميكي
لقد درس العديد من الباحثين ومعاهد البحوث في الداخل والخارج المحركات الديناميكية الخطية ، ولكن معظمها يركز على تحسين بنية ومواد المواد المغناطيسية الدائمة ، والهيكل العام للمحرك ، ودائرة التحكم وتصميم الرقاقة مع التحكم الفعال الاستراتيجيات. حقل. ومع ذلك ، لا توجد العديد من الأبحاث حول نسبة الطاقة إلى الطاقة والتأخير الزمني من بدء التشغيل إلى الحالة الثابتة. لقد أجرى هذا الجزء مناقشة معمقة حول هذا الجزء.
يمكن للمحرك الخطي ذي اللولب المتحرك أن يحول باستمرار إشارة الجهد الداخلى للخارج إلى إزاحة خطية للحركة الخطية التبادلية ، ويمكن أن يولد قوة كهرومغناطيسية تبلغ حوالي 2.5 مرة من نفس حجم البنية ، ويستخدم على نطاق واسع بخصائص خطية عالية والخصائص الصغرى للتخدير. انتباه. ومع ذلك ، أثناء حركة التجميع المفرد لفائف الهيكل التقليدي ، يتم توليد تيار الدوامة بسهولة داخل المواد المغناطيسية ، بحيث يتم تقليل القوة الكهرومغناطيسية الناتجة عن الملف. في نفس الوقت ، بسبب خصائص المعاوقة المتأصلة لمكون الملف ، هناك بعض القيود في وقت الاستجابة وسرعة الاستجابة. إن تطوير القوة الكهرومغناطيسية ذات الإخراج الكبير والمحركات الخطية ذات الحركة المرتفعة ذات الاستجابة العالية هو اتجاه في مجال الهندسة الكهربائية.
ولهذه الغاية ، يقترح في هذه الورقة نوع جديد من المحركات الخطية الملفوفة المتحركة ذات التحكم العكسي ذي الاتجاهين. تم تبني نوع جديد من تركيبة التحويل ، متوازي ومتوازي لفائف لفائف الحمل الحالي ، وقد تم تحسين زمن استجابة التحميل لكلا طرفي الملف عن طريق تغيير المقاومة والوقت الثابت. يتم استخدام طريقة التحكم في تشكيل عرض النبضة PWM للتحكم في حجم واتجاه تيار الملف ، والذي لا يمكن أن يحقق تحكم تبديل المحرك المستقر وغير المضطرب فحسب ، بل يحقق أيضًا خرج القوة الكهرومغناطيسية الكبير وخصائص استجابة التردد العالي للجهاز.
الهيكل والمبدأ
إن هيكل المحرك الخطي نوع الملف المتحرك كما هو مبين في الشكل 1. يتم ترتيب مجموعة من المغناطيس الدائم الحلقي على محيط الجدار الداخلي للغلاف ، ويقع المحرك في جسم المغناطيس الدائم الحلقي. ثابت إلى جانب واحد من الغلاف عن طريق مسامير. يتم لف الملف الجاري بحمل بكرة لفائف القوة الكهرومغناطيسية وموصل إلى عمود الإخراج ، ويطفو خلال فجوة هوائية بين المغناطيس الدائم والحافظة من خلال دبوس دليل ، ويتم فصله من الخارج بواسطة وعاء مانع للتسرب.
يظهر مبدأ التحكم في الشكل 3. أولا ، تتم معالجة إشارة الجهد الإدخال ui بواسطة المضخم ثم يتم تحميلها في ملف التحكم. يتم إنشاء ملف التحكم بالحمولة الحالية مع بكرة لفائف القوة الكهرومغناطيسية بواسطة القوة الكهرومغناطيسية FCD في الحقل المغناطيسي الثابت الذي يوفره المغناطيس الدائم. إن xc الإزاحة هي التي يتم نقلها معًا. يقوم تجميع اللولب بالكشف عن خطأ الموقع عن طريق مستشعر الإزاحة ومن ثم تحويله إلى جهد للإشارة ، والذي يتم تعويضه إلى إشارة الدخل على شكل تصحيح الجهد الكهربائي لضمان بقاء مجموعة الملف في الوضع الصحيح حسب الحاجة. يعتمد حجم واتجاه القوة الكهرومغناطيسية على حجم واتجاه التحكم الحالي i في الملف. يتم تغيير اتجاه القوة الكهرومغناطيسية FCD عن طريق تغيير اتجاه إشارة جهد الدخل ، وبالتالي تحقيق حركة ثنائية الاتجاه. وبهذه الطريقة ، يتم التحكم في النظام بواسطة حلقة مغلقة ، مما يعمل أيضًا على تحسين دقة التحكم وسرعة الاستجابة.
تتناسب القوة الكهرومغناطيسية FCD دائمًا مع تيار المحرك i ، وتكون القوة المحركة الكهربائية E متناسبة دائمًا مع سرعة المحرك vc. يُطلق على المعاملات التناسبية اسم ثابت القوة الكهرومغناطيسية وثابت قوة المحرك الكهربائي على التوالي ، وتكون قيم الاثنين مختلفة بعض الشيء. تأثير رد فعل حديد التسليح ، ولكن نفس الشيء ، هو تقريبا نتاج الفجوة المغنطيسية للحث المغنطيسي Bg وطول اللف الفعال. بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتاج إلى تغيير الاتجاه ضمن نطاق السكتة الدماغية ، كما أن محاثة اللفائف لم تتغير بشكل أساسي ضمن نطاق السكتة الدماغية ، وبالتالي فإن المحرك الخطي ذي اللفة المتحركة له قابلية جيدة للتحكم.
تصميم لفائف مجتمعة
الملف هو أحد المكونات الرئيسية للمحرك الخطي ذي اللفة المتحركة. وتتمثل مهمتها الرئيسية في تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية ، والتي تستخدم على نطاق واسع في مجال التحكم في المحرك. في الوقت الحاضر ، طريقة اللف المستخدمة بشكل شائع هي طريقة توليفة واحدة ، وسرعة الاستجابة والقوة الكهرومغناطيسية محدودة ، وكفاءة التحويل منخفضة ، وهو ما يصعب تلبية متطلبات توفير الطاقة وحماية البيئة والكفاءة العالية السرعه العاليه. في هذه الورقة ، ينقسم الملف الأصلي إلى أقسام متعددة بالتساوي ويستخدم في نفس الوقت. ليس فقط يقلل بشكل كبير من وزن واستهلاك الطاقة للملف ، ولكن أيضا يقلل من فقدان الطاقة المادية ، ويمكن أن تلبي متطلبات القوة الكهرومغناطيسية الكبيرة واستجابة عالية التردد.
تحت نفس الجهد ، يمكن لمجموعة واحدة من الدوائر المكونة لفائف لفائف متحركة تتحرك تقليل وقت الاستجابة وتحسين سرعة الاستجابة ، ولكن من الصعب تحقيق خرج قوة الكهرومغناطيسية الكبيرة للجهاز. فقط من خلال الحفاظ على طول الملف في المجال المغناطيسي في ملف الدائرة يمكن ضمان إخراج القوة الكهرومغناطيسية الكبيرة للجهاز ، ويمكن زيادة طول الملف المحفز في الدائرة من خلال الملف المتوازي المجموعة لزيادة القوة الكهرومغناطيسية ، نسبة إلى عكس الملف المفرد. القوة الكهربائية لا تزيد. يمكن أن يؤدي التقسيم الموحد والتوصيل المتوازي لملف الملف المتحرك إلى تقليل مقاومة ومقاومة الجهاز ، وتقليل المقاومة وتضخيم التيار ، وتحسين كبير لمخرجات القوة الكهرومغناطيسية للجهاز ؛ ومع ذلك ، بما أن الحث صغير نسبيًا ، فإن الاستجابة للمحرك الخطي ذي اللفة المتحركة لا تتأثر. كبير.
إذا كان تيار التمرير كبيرًا جدًا ، فإن المجال المغناطيسي المتولد يتفاعل مع المجال المغناطيسي الفجوة الهوائية ، مما يؤدي إلى تحديد غير خطي للمجال المغنطيسي ؛ يمر تيار كبير لفترة طويلة ، وترتفع درجة حرارة العمل بسرعة لإحداث ضرر للحرارة ، ووقت عمل المحرك وحياته محدودة ؛ محاثة الملف إن وجود تيار التشغيل يكون دائمًا سهل الوصول إلى الحالة الثابتة.
فى الختام
تحت نفس ظروف الجهد الكهربي ، بالمقارنة مع مجموعة الملفات المتحركة في السلسلة ، فإن مجموعة لفائف متحركة أحادية المجموعة تتميز بمقاومة دارة صغيرة و محاثة صغيرة ، والتي يمكن أن تقلل من وقت الاستجابة وتحسن سرعة الاستجابة ، ولكن من الصعب تحقيق قوة كبيرة الناتج الكهرومغناطيسي للجهاز. فقط من خلال الحفاظ على طول الملف في المجال المغناطيسي في ملف الدائرة يمكن ضمان القوة الكهرومغناطيسية الكبيرة للجهاز ، ويزداد طول الملف المحفز في الدائرة عن طريق مجموعة الملف المتوازية إلى زيادة القوة الكهرومغناطيسية ، والقوة الكهربائية الخلفية من ملف واحد لا يزيد. في هذه الورقة ، تم التحقق من أن مجموعة لفائف الانقسام بالتساوي تم تصميمها بالتوازي ، واستجابة الخطوة من الإزاحة تصل إلى حوالي 1 مم ، والتي يتم تخفيضها من أكبر من 14.6ms إلى أقل من 9.94ms ، وسرعة الاستجابة أكثر من الضعف. القوة الكهرومغناطيسية هي 10.8N. زيادة إلى 93.2N ، زاد التسارع أيضا بنسبة 8 مرات. جنبا إلى جنب مع وضع التحكم PWM ، يمكن تحقيق السيطرة على استجابة عالية التردد. يتم تقليل زمن استجابة القوة الكهرومغناطيسية التي تصل إلى الحد الأقصى للقيمة إلى 0.688 مللي ثانية ، مما يحسن إلى حد كبير خصائص الاستجابة عالية التردد للجهاز بأكمله ، ويحقق وقت استجابة قصير للمخرجات وقوة كهرمغنطيسية كبيرة. المميزات. يمكن تطبيق المحرك الخطي بنوع الملف المتحرك على نطاق واسع على أنواع مختلفة من أنظمة التحكم الأوتوماتيكية التي تتطلب سرعة استجابة عالية ، مثل منتجات التحكم الرقمي من النوع المباشر ، ولديه فرصة جيدة.
