直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)機(jī)械能而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。直線電機(jī)的外部輸出量主要是推力，這是直線電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的重要區(qū)別之一。直線電機(jī)推力的重要性與旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的重要性相當(dāng)。由于直線電機(jī)的理論、設(shè)計(jì)、制造、負(fù)載和干擾等原因，直線電機(jī)必然存在推力波動(dòng)。推力波動(dòng)能反映直線電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。因此，推力波動(dòng)是直線電機(jī)檢測(cè)的關(guān)鍵參數(shù)。本文主要介紹推力波動(dòng)試驗(yàn)方法。


 

　　首先，直線電機(jī)引起的推力波動(dòng)

　　直線電機(jī)產(chǎn)生的推力波動(dòng)是其應(yīng)用中的主要缺點(diǎn)之一。推力波動(dòng)引起振動(dòng)和噪音。在低速時(shí)，電機(jī)可能發(fā)生共振，工作特性惡化。

　　脈動(dòng)干擾、摩擦干擾、負(fù)載電阻變化、端部效應(yīng)、負(fù)載電阻變化、電流時(shí)滯諧波和磁阻推力波動(dòng)是影響直線電機(jī)推力波動(dòng)的重要因素。因此，準(zhǔn)確地測(cè)量直線電機(jī)的推力波動(dòng)特性是非常重要的。

　　二、直線電機(jī)推力波動(dòng)試驗(yàn)方法

　　一。常規(guī)直線電機(jī)推力波動(dòng)試驗(yàn)方法不足

　　一種共同的推力波動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)使用由滾珠絲杠和直線電機(jī)拖動(dòng)的托架，并且同軸對(duì)被拖曳以測(cè)試推力波動(dòng)。這種旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)滾珠絲杠連接直線電機(jī)，使機(jī)械連接機(jī)構(gòu)的干涉不可避免地進(jìn)入波動(dòng)檢測(cè)結(jié)果，試驗(yàn)結(jié)果往往與預(yù)期相差很大。

　　2.新型直線電機(jī)推力波動(dòng)試驗(yàn)方案

　　新波測(cè)試解決方案使用兩個(gè)相同類型的線性馬達(dá)在同一軌道上彼此加載。通過(guò)在合適的條件下采集的推力信號(hào)的數(shù)據(jù)處理，最終得到待測(cè)直線電機(jī)的推力特性。

　　由于要測(cè)試的直線電機(jī)的電氣性能和機(jī)械性能與伴隨的直線電機(jī)相同，因此避免了旋轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)引入的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，并用簡(jiǎn)單的連接裝置代替滾珠絲杠，這很大程度上抑制了機(jī)械的不確定性。連接部分的干擾提高了傳輸效率。采用適當(dāng)?shù)目刂茩z測(cè)方法，使兩個(gè)電機(jī)的疊加波動(dòng)在同一相位，從而得到待測(cè)電機(jī)的推力波動(dòng)。

　　該檢測(cè)系統(tǒng)主要由待測(cè)直線電機(jī)、直線電機(jī)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、位置和速度檢測(cè)裝置、力特性檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)采集處理模塊組成。拓?fù)涞闹饕M件如下圖所示：

　　在測(cè)試過(guò)程中，將兩個(gè)直線電機(jī)通過(guò)固定連接機(jī)構(gòu)調(diào)整到待測(cè)位置（適當(dāng)?shù)南鄬?duì)位置，推力呈現(xiàn)出相對(duì)明顯的正弦波形），電機(jī)在直線電機(jī)電樞中通電，測(cè)試電機(jī)設(shè)置為速度環(huán)模式。拉動(dòng)被測(cè)電機(jī)跑一段距離。力傳感器可以計(jì)算直線電機(jī)在相應(yīng)位置和速度條件下的推力。此時(shí)，推力波動(dòng)是兩個(gè)直線電機(jī)推力的疊加。通過(guò)對(duì)采集到的推力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到待測(cè)直線電機(jī)的推力波形，得到平均推力值和推力波動(dòng)百分比。

　　最大靜態(tài)推力檢測(cè)：將待測(cè)電機(jī)設(shè)置在電流回路中，并將恒直流電流輸入到兩相繞組中，使試驗(yàn)電機(jī)能夠以恒定速度拖動(dòng)待測(cè)電機(jī)，并找出由力傳感器測(cè)得的波形。最大的峰值。對(duì)于不同電流下的峰值軌跡，時(shí)序關(guān)系是推力波動(dòng)的峰值曲線。