直线电机的发展及其在电梯行业的应用通用范本
直线电机电梯设计
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小型载货电梯直线电机设计黑龙江省松花江林业管理局锅炉压力容器检验所刘琪芸摘要:为满足人们生活、生产需要,电梯已成为多层建筑中不可缺少的运输工具。
本文所研究的直线电机适用于小型载货电梯,在节省空间和控制噪音方面有很大的优势。
关键词载货电梯直线电机1.直线电机的发展直线电机也称线性电机,相比于曳引与强制驱动电梯先将电能转回为转动的机械能后利用曳引轮和曳引绳或卷筒与钢丝绳产生的摩擦力驱动电梯,直线电机驱动电梯利用直线电机可以直接将电能转化为直线运动的机械能,无需中间转换机构的传动装置。
这样既可以减少如异物掉入曳引轮引发跳绳,曳引绳老化等风险,还省去机房,对重所占用的空间。
而且由于传统电梯运动方向受钢丝绳控制只能沿垂直方向运动,直线电机驱动电梯更有噪声小,可水平运动灵活选择层站,同一井道可存在多部电梯等优势。
早在十九世纪至二十世纪初期,直线电机就经历了一个从想法到实验再到实验性应用的坎坷历程。
一些发达国家研究人员在实验的基础上,试图将直线电机应用于导弹发射装置,电磁运动装置等。
但由于当时社会生产水平牵制,直线电动机电气控制系统成本高;相对于传统旋转电机,直线电机电磁缝隙与极距比值过大导致激磁电流较大,由于铁芯两端断开,存在其特有结构导致的边缘效应。
这些弊端都一度使人们对直线电机的发展应用失去信心。
二十世纪中期以来,随着控制技术提高,直线电机又被应用于如磁头定位驱动装置、空气压缩机、传送装置等。
后期各国有出现了许多直线电机产品,如吊车、传送车、电动门、窗帘机、车辆运输系统等。
同时线性电机不断发展,广泛应用于扫描式记录设备,自动绘图设备等新的领域。
近年来,微型直线电机,利用当代微型计算机和自动控制体系控制微型直线电机,具有反应灵敏、体积小、结构简单等特点。
在直线电机基础上研制的超导直线电机,微步距直线电机,直线当量电机等。
更有日本研制的压电驱动式直线电机及超声波直线电机等先进水平直线电机相继问世。
我国自二十世纪七十年代开始在直线电机应用也取得了可喜的成绩,例如直线电机冲床、窗帘机,直线电机驱动的自动门,西南交大的磁悬浮列车;但和国外相比应用推广还存在很大差距,例如德国研制的超导吸浮型磁悬浮列车和日本研制的超导斥浮型磁悬浮列车。
直线电机行业报告范文
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直线电机行业报告范文直线电机行业报告。
一、行业概况。
直线电机是一种将电能转换为直线机械运动的电机,具有结构简单、运动平稳、响应速度快等特点。
目前,直线电机已经广泛应用于工业自动化设备、数控机床、医疗器械、印刷设备、包装机械等领域。
随着工业自动化水平的不断提高,直线电机行业也呈现出快速发展的趋势。
二、行业发展趋势。
1. 技术创新,随着科技的不断进步,直线电机行业也在不断进行技术创新,推动产品不断升级换代。
例如,采用新型材料、新工艺制造直线电机,提高产品的性能和可靠性;引入先进的控制技术,提高直线电机的精度和稳定性。
2. 自动化需求,随着工业自动化水平的不断提高,对直线电机的需求也在不断增加。
直线电机作为自动化设备的关键部件,其稳定性、精度和响应速度对整个设备的性能起着决定性的作用。
3. 应用领域拓展,随着直线电机技术的不断成熟,其在医疗器械、航空航天、电子设备等领域的应用也在不断拓展。
例如,在医疗器械领域,直线电机被广泛应用于手术机器人、医疗影像设备等领域。
4. 环保节能,随着全球环保意识的不断提高,直线电机行业也在不断推动节能环保型产品的研发和应用。
例如,采用高效节能的直线电机可以降低设备的能耗,减少对环境的影响。
三、行业竞争格局。
目前,直线电机行业的竞争格局呈现出多个特点:1. 企业规模差异明显,行业内存在一些大型企业,其拥有先进的生产设备和技术实力,具有一定的市场竞争优势;同时也存在一些中小型企业,其产品品质和技术水平参差不齐,竞争压力较大。
2. 技术壁垒较高,直线电机属于高技术含量的产品,其研发和生产需要较高的技术水平和资金投入。
因此,行业内存在一些技术壁垒较高的企业,其具有一定的市场垄断地位。
3. 品牌竞争激烈,随着市场竞争的不断加剧,企业对品牌建设的重视程度也在不断提高。
一些知名品牌通过不断提升产品品质和服务水平,赢得了市场和客户的信赖。
四、行业发展机遇与挑战。
1. 机遇,随着工业自动化水平的不断提高,直线电机的市场需求将会持续增长;同时,新兴应用领域的拓展也为直线电机行业带来了新的发展机遇。
国内外直线电机技术的发展与应用综述
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国内外直线电机技术的发展与应用综述一、直线电机技术的发展直线电机是一种能够直接产生直线运动的电机,它是融合了电磁学、力学和控制理论的高新技术产品。
随着工业自动化和智能制造的发展,直线电机技术在国内外得到了广泛的应用和推广。
在这样的背景下,直线电机技术的发展也迅速走向成熟,实现了快速、精密、高效的直线运动控制。
1. 直线电机技术的起源直线电机技术的起源可以追溯到20世纪初,当时的工业生产需要更高效的动力传动设备,传统的旋转电机在直线运动控制方面存在较大的局限性。
由此,人们开始研究和开发能够直接产生直线运动的电机,而直线电机应运而生。
2. 直线电机技术的发展历程20世纪50年代,磁悬浮直线电机技术开始初露头角,但由于材料、加工工艺等方面的限制,当时的直线电机技术仍处于萌芽阶段。
随着硬磁材料和控制技术的不断改进,直线电机技术逐渐成熟,应用领域也不断拓展。
3. 直线电机技术在国际上的发展状况在国际上,直线电机技术已经得到了广泛的应用和研究。
欧美国家在直线电机技术方面具有较强的研发实力和生产能力,其在航空航天、高铁、机器人等领域的应用取得了显著的成绩。
而在亚洲地区,日本和韩国也在直线电机技术领域拥有一定的技术积累和市场份额。
二、直线电机技术的应用直线电机技术作为一种先进的动力传动技术,其在工业生产和科学研究领域得到了广泛的应用,并且在特定领域具有独特的优势。
1. 工业自动化领域在工业生产中,直线电机技术可以实现高速、高精度的直线运动控制,广泛应用于数控机床、激光切割设备、半导体生产设备等领域。
直线电机可以实现电磁直接驱动,避免了传统传动系统中的机械传动链路和间隙,提高了系统的动态响应性能和定位精度。
2. 航空航天领域直线电机技术在航空航天领域的应用也日益广泛。
在卫星姿态控制系统中,直线电机可以实现对姿态控制器的精确调整,提高了卫星的姿态控制精度和灵活性。
在航空器的起落架和飞行控制系统中,直线电机也可以实现更加稳定和精密的动力传递。
直线电机行业报告
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直线电机行业报告一、行业概况。
直线电机是一种特殊类型的电机,与传统的旋转电机不同,它能够产生直线运动而不是旋转运动。
直线电机具有高速、高精度、高加速度和低噪音等特点,因此在工业自动化、医疗设备、航空航天、机器人等领域得到广泛应用。
随着工业自动化的发展和需求的增加,直线电机行业也迎来了快速的发展。
二、市场需求分析。
1. 工业自动化需求增加,随着工业自动化程度的提高,对高速、高精度的直线电机需求不断增加。
在汽车制造、电子设备生产、半导体制造等领域,直线电机的应用需求持续增长。
2. 医疗设备市场扩大,随着人口老龄化趋势的加剧,医疗设备市场需求不断增加。
直线电机在医疗设备中的应用也得到了广泛的推广,例如CT机、核磁共振设备、手术机器人等。
3. 机器人行业快速发展,随着人工智能、物联网等新一代技术的发展,机器人行业迎来了快速增长期。
直线电机作为机器人的关键部件之一,市场需求也在不断增加。
三、行业发展趋势。
1. 高性能直线电机需求增加,随着工业自动化、医疗设备、机器人等领域的发展,对高性能直线电机的需求将持续增加。
高速、高精度、高可靠性将成为市场的主要需求。
2. 绿色环保直线电机受追捧,随着环保意识的提高,对于节能、低噪音、低污染的直线电机需求将逐渐增加。
研发绿色环保型直线电机将成为行业的发展方向。
3. 智能化直线电机应用拓展,随着人工智能、物联网等技术的发展,智能化直线电机的应用将得到拓展。
智能化直线电机将能够实现远程监控、自动调节等功能,满足市场的不断增长需求。
四、行业竞争格局。
目前,直线电机行业的竞争格局相对分散,主要集中在一些技术领先的企业。
国内外一些知名的直线电机企业,如洛克威尔、西门子、ABB等,都在该领域拥有一定的市场份额。
此外,一些专业的直线电机研发公司也在不断崛起。
未来,随着市场需求的增加,行业竞争将更加激烈。
五、发展建议。
1. 技术创新,企业应加大研发投入,不断提升直线电机的性能和技术水平,以满足市场的高性能需求。
直线电机简介范文
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直线电机简介范文直线电机是一种将电能转换为机械能的设备,可以直接产生直线运动。
与传统的旋转电机不同,直线电机具有更高的有效力和速度,并且更加紧凑、高效和精确。
直线电机广泛应用于工业生产、交通运输、医疗设备和机器人等领域。
直线电机的工作原理是利用电磁原理产生直线运动。
直线电机通常由两个主要元素组成:定子和滑块。
定子是由一组线圈组成的,通过通电产生磁场。
滑块是在磁场中移动的磁铁,通过与磁场互作用来产生力和运动。
当电流通过定子线圈时,滑块会受到磁力的作用而运动。
直线电机有几种不同的类型,包括传统的感应直线电机、直线同步电机和直线步进电机。
感应直线电机是最常见的类型,它利用感应原理来产生磁场。
直线同步电机则利用同步原理,与外部磁场保持同步运动。
直线步进电机通过细分定位来实现非常精确的运动控制。
直线电机具有许多优点,使其成为很多应用中的理想选择。
首先,直线电机具有极高的加速度和速度,可以实现快速和精确的运动。
其次,直线电机没有传统旋转电机的机械传动部件,因此无需润滑和维护,并且可以避免机械传动中的摩擦和磨损问题。
此外,直线电机具有较高的效率和能量利用率,可以节约能源和降低成本。
直线电机在各个领域具有广泛的应用。
在工业生产中,直线电机可以用于自动化生产线上的物料搬运、装配和包装等任务。
在交通运输领域,直线电机可用于高速列车的磁悬浮系统和电动汽车的驱动系统,以实现更高的速度和能源效率。
在医疗设备中,直线电机可用于手术机器人、医疗成像设备和高精度治疗设备等。
在机器人领域,直线电机可用于各种类型的机器人,如工业机器人、服务机器人和医疗机器人等。
尽管直线电机具有许多优点,但也存在一些挑战和限制。
首先,直线电机的制造和维护成本较高,因为它们需要较大的线圈和磁体,并且通常需要精确的控制系统。
其次,直线电机需要较大的电源和电流,因此在一些应用中可能需要专门的电源和电路。
此外,直线电机的使用寿命可能受到材料耐久性、热量积累和磨损等因素的影响。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用优选稿
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直线电机的发展及其在电梯行业的应用集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-直线电机的发展及其在电梯行业的应用直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类着作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用,在这个阶段,研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径,各种各样的直线电机被广泛的推广,研究出了非常多的具有使用价值的产品,比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来,直线电机得到了迅速的发展,很多人都开始对直线电机进行研究。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用
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直线电机的发展及其在电梯行业的应用作者:朱广慧来源:《中国机械》2014年第02期摘要:直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
关键词:直线电机;电梯;应用传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。
1.直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类著作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视[1]。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用,在这个阶段,研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径,各种各样的直线电机被广泛的推广,研究出了非常多的具有使用价值的产品,比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来,直线电机得到了迅速的发展,很多人都开始对直线电机进行研究。
直线电机的发展与应用概述
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S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y S V q i s i o n
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直线电机的发展与应用概述
谢侠 飞 张 丽荣 Fra bibliotek( 秦皇岛市技师学院 。 河北 秦皇岛 0 6 6 0 0 1 )
【 摘 要】 本文概 述 了直线电机 的特 点、 发展历 史, 介绍 了国内外的直线电机研 究近 况, 最后评述 了直线电机 广阔的应 用前景 。 【 关键词1 直线电机 ; 发展 ; 应用
用时代 . 在这个时代 . 各类直线电机的应用得 到了迅速 的推广 . 制成 了 许多具有 实用价值 的装置和产品 ,例如直线 电机驱动 的钢管输送机 、 直线 电机是一 种将电能直接 转化成直线运 动机 械能而不需要 任 运煤机 、 起重机 、 空压机 、 冲压机 、 拉伸机 、 各种 电动门、 电动窗 、 电动编 何中间转换机构的传 动装置。由于采用了“ 零传动 ” 。 从而较传 统传动 织机等等 特别可喜 的是利用直线电机驱动 的磁悬浮列车 . 其速度 已 方式有 明显 的优势 , 如结构简单 、 无接触 、 无磨损 、 噪声 低 、 速度快 、 精 超5 0 0 k m / h . 接近 了航空 的飞行速度 . 且试验行 程累计 已达 数十万公 度高等 。 近年 . 随着 工业加 工质量 和运动定位精度等要求的提高 . 直线 里 。 电机受到 了广泛的关注 在 国外 . 直线电机驱 动技术 已进入 工业化阶 我 国直线电机的研究 和应用发展也是从七十年代初开始 的 其中 段. 但 国内尚处于起步阶段 本文就直线电机 的发展 和近况 以及应 用 哈尔滨泰富科技实业有 限责任公司 . 依托浙 江大 学的技术优势 . 并 与 前景作一简要介绍 中国电工学会直线 电机专 委会以及英 、 美、 日 等 国紧密合作 , 从设计 、 生产制造到检测试验均已初具规模 . 已具备了生产多品种规格的直线 1 直 线 电机 的 发 展 电机及其系统产品的能力 . 在 国内已有较大的影响 直线 电机 的发展经历 了漫长的历史 早在 1 9世纪末与 2 0世纪初 就有人从事直线 电机 的研究 . 但均未获得成功 直至 2 O 世纪 5 0 年代 2 直 线 电 机 的优 点 中期 , 控制技术 、 材料技术 的飞速发展和新型控制元器件的不断 出现 , 首先 . 直线驱动系统可以保证恒定 的速度特性 . 速度偏差很小 、 在 使直线 电机 的理论 和应用获得 了迅速 的发展 需要较高加速度的应用中 , 直线 电机可 以提供大 于 l 0 g 的加速度 , 而 1 . 1 萌芽 阶段 传统 电机产生的加速度在 1 g 范围内。直线驱动电机的精度只受反馈 从 1 8 4 0 年到 1 9 5 5 年的 l 1 6 年期间 . 直线 电机从 设想到实验到部 分辨率 、 控制算法 以及电机结构 的限制 。采用前馈控制的直线电机系 分实验性应用 . 经历 了一个不 断探索 . 屡遭失败的过程。 自 从 惠斯登提 统可 以减少跟踪误差 2 0 0 倍 以上 . 而传统的驱动系统却受前述各因素 出和试制 了直线 电机 以后 .有人 明确地 提到 了直线 电机以及它 的专 的制约 . 此外还受机械系统限制 利。在 经过 断断续续 2 0多年 的顽强努力后 , 最终却未能获得成 功。 其次 . 直线 电机结构简单 . 由很 少组件组成 , 因此需要的润滑也较 在1 9 1 7 年 出现 了第一 台圆筒型直线电动机 在 1 9 2 3 年. 有人提 少。 这意味着它的使用 寿命较长 以及运行比较干净 。 相比而言 , 传统 的 出用扁平感 应直线 电动机 去驱动一种连续运行 的站 台系统 . 打算把它 驱动系统是 由 2 0多个零部件组成的庞大系统 每个零部件都需要装 敷设 在街道上 , 当时建造 了试 验轨道 . 然而没有获得成功 。从 1 8 4 0年 配时间、 调整时间 以及预防性维护 相反 , 直线 电机结构很简单 , 它是 到1 9 3 0 年前后 . 这一 时期 的直线 电机研究就像一个未 出生的孩子 . 正 个 电磁执行机构 . 该执行机构是由两个支承在一个直线导轨上 的刚 处于孕育阶段 ; 就像一 棵没出土的树苗 , 正处于萌芽阶段 。 体零件组成 1 . 2 启动阶段 从 1 9 3 0 年到 1 9 4 0 年 期间 .直线 电机进 入 了实验研究 的启 动阶 3 直 线 电 机的 应 用 段. 在这个阶段 中 , 科研 人员获取 了大量 的实验数据 . 从而对 已有理论 3 . 1 在工业 与 自动化 中的应用 有了更深一层的认 识 . 奠定了直线电机在今后 的应用基础 由于直线电机有其 自身独特的优点 . 因此在机械设备 和机床 中的 1 - 3 实 践 阶 段 机 电一体化方面得到广泛应用 . 如直线 电机驱动的冲床 , 电磁锤 、 螺旋 从 1 9 4 0年 到 1 9 5 5年期间 , 世 界一些发达 国家 的科 研人员 . 在实 压力机、 电磁打箔 机、 压铸机和型材轧制牵引机 等。 在机械加工机床中 验的基础上 . 又进 行了一些实验应用工作 。1 9 4 5 年, 美 国西 屋电气 公 用于往复运动的动力 源一直线 电磁驱动装置在车铣 、 刨、 磨、 插、 锯、 拉 司首先研制成 功的电力牵引 飞机 弹射 器 . 它以7 4 0 o k w的直线 电机 为 等机床中得到应用 . 替代传统机械传动装置。 在激光机械 、 半导体制造 动力 ,成功地用 4 . 1 s的时间将一架重 4 5 3 5 k g的喷气式 飞机在 1 6 5 m 设备上也应用了直线电机 驱动的 x — Y工作 台。以及 用于组合机床 自 的行程 内由静止加速到 1 8 8 k m / h的速度 它的试验成功 . 使直线 电动 动化生产机床间直线 电机驱动传送线 . 用于浮法玻璃生产线 上的熔 融 机可靠性好等优 点受到了应有 的重视 . 随后 . 美 国利用直线 电机 制成 金属搅拌器 用于电网中的直线 电机驱动真空断路器 . 用于选矿的直 用作抽汲钾 、 钠 等液态金属 的电磁泵 1 9 5 4年 . 英 国皇家飞机制造公 线 电机铁磁分离器 司利用双边扁平型直流直线 电机制成了发射导弹的装 置 . 其速度可达 用于冶金工业 中的电磁泵 、 液态金属搅拌器 。用于纺织工业 中的 1 6 0 0 k n 。 在这个阶段中 , 尤需值得 一提 的是 , 直线 电机作为高速列车 直线 电机驱动的电梭子 、 割麻装置 以及各种 自动化仪表和电动执行机 的驱 动装置 得到 了各 国的高度 重视并 计划予 以实施 在 1 8 4 0年到 构。 1 9 5 5 年 的直 线电机探索实验和部分实验应用 时代 . 其直线 电机与旋 3 . 2 在交通运输业中的应用 转 电机 的相互竞争 当中. 由于直线电机 的成本和效率方面没有能够战 直线 电机技术在磁悬浮列车方面是很重要 的应用 . 在交通技术发 胜旋转 电机 . 或者说 . 直线电机还没能找到唯独它能解 决问题 的领域 . 展上是一个很大的突破 . 除此之外 . 还有直线电机驱动的 电磁推进器 , 以及直线 电机在设计方面也没有突破性的成功。所以 . 直线 电机在这 直线 电机驱动的地铁 . 直线电机驱动 的公路高速 电动车等。 时代始终未能得到真正 的应用 3 . 3 在物料输送与搬运方面的应用 1 - 4 开发 阶段 直线 电机在各种物料输送和搬运方面具有独特 的优 势 . 例 如: 在 自1 9 5 5 年 以来 , 直线 电机进入 r 全面的开发阶段。这个时期 , 它 垂 直输送 方面有直线电机 电梯 、 升降机 ; 在平 面输 送方面有直线 电机 可以说 是直线电机 的“ 文艺复 兴时期 ” 1 9 5 6 年莱思韦特开始公开发 驱 动的邮政包件分拣输送线 、行李分拣输送线 、 钢材生产输送线 、 电 表直线电机理论分析 的文章 . 1 9 6 2 年 We s t 和 a y a w a n t 设 计 了作为铁 气、 电子 、 机械加工生产线 、 食 品加工线 、 制 药生产线等各种工业加 工 磁谐 振器的单相直线 电动机 到 1 9 6 5年 以后 . 随着控制技术和材料性 线、 装 配线 、 检测线 , 商场 、 医院等场合的物料输送及立 体仓库 的搬运 、 能的显著提 高. 应用直线 电机 的实用设备被逐步开发 出来 。例如采用 立体汽车库的调度等 直线 电机 的 M H D泵 、 自动绘 图仪 、 磁头定 位驱动装 置 , 电唱机 、 缝 纫 3 . 4 在民用与建 筑业方 面的应用 机、 空气压缩机 、 输送装置等。 在民用与建筑业方 面直线 电机也得到 广泛应用 , 如: 直线电机驱 1 . 5 应用阶段 动的门与门锁 、 窗与窗帘、 床、 餐桌 、 椅等 , 达有用直线电机驱动的洗衣 从1 9 7 1 年始到 目前的这个 阶段 . 直线 电机终于进入 了独立 的应 机、 干燥机 、 晾衣架 、 电动工具 、 搬 手、 拧 紧装置等 。 ( 下转第 8 3 页)
直线电机的应用领域及优势
![直线电机的应用领域及优势](https://img.taocdn.com/s3/m/182076e9fbb069dc5022aaea998fcc22bcd14330.png)
直线电机的应⽤领域及优势直线电机的应⽤领域及优势直线电机驱动技术⾄诞⽣发展⾄今已越来越成熟,它以精度⾼、⽆磨损、噪⾳低、效率⾼、响应快、节省空间等优点使其在各领域应⽤⼴泛,直线电机在民⽤、⼯业、军事等⾏业中都得到⼴泛应⽤。
1.在交通运输业中我国于2002年成功⽣产出由直线电机拖动的磁悬浮列车,该车采⽤全新的外形曲线,流线型前围。
车长15⽶,宽3⽶,空重20吨,内设44个座位,可载负100⼈,载重量为16吨,设计时速150公⾥/⼩时,试验时速80公⾥/⼩时,我国已成为掌握磁悬浮技术的少数地⽅之⼀。
2.在建筑⾏业中例如,现在智能⼤厦⼴泛使⽤直线电机驱动的电梯。
世界上较早使⽤直线电机驱动的电梯是1990年4⽉安装于⽇本东京都关岛区万世⼤楼,该电梯载重600kg,速度为105m/min,提升⾼度为22.9m。
由于直线电机驱动的电梯没有曳引机组,因⽽建筑物顶的机房可省略。
如果建筑物的⾼度增⾄1000⽶左右,就得使⽤⽆钢丝绳电梯,这种电梯采⽤⾼温超导技术的直线电机驱动,线圈装在井道中,轿厢外装有⾼性能永磁材料。
3.在半导体⾏业中直线电机以其⾼速、⾼精度的特点,⼴泛应⽤于光刻机、IC 粘接机、IC 塑封机等多种加⼯设备,⽽且单台设备往往需要多台直线电机。
4.在医疗⾏业中直线电机也崭露头⾓,⼤到电动护理床、X光床、电动⼿术台,⼩到⼼脏起搏器都有直线电机的应⽤实例。
5.在数控加⼯⾏业中传统的“旋转电机+滚珠丝杠”的传动形式所能达到的进给速度为30m/min,加速度仅为3m/2s。
直线电机驱动⼯作台,速度为传统传动⽅式的30倍,加速度是传统传动⽅式的10倍,可达10g;刚度提⾼了7倍;直线电机直接驱动的⼯作台⽆反向⼯作死区;由于电机传动惯量⼩,由其构成的直线伺服系统可以达到较⾼的频率响应.6.在军事⾏业中美电⽓与电⼦⼯程师(IEEE)学会《SPECTRUM ONLINE⽹站》2004年11⽉12⽇报道,美海军开始测试两套使航空母舰弹射飞机的⽅式发⽣⾰命性变化的系统。
国内外直线电机技术的发展与应用综述
![国内外直线电机技术的发展与应用综述](https://img.taocdn.com/s3/m/2e2b7b3bbc64783e0912a21614791711cc7979ca.png)
国内外直线电机技术的发展与应用综述摘要:直线电机的历史可以追溯到十九世纪四十年代,在1840年左右,英国著名的物理学家惠斯通开始提出探索直线电机,但那时由于各种设备因素的约束,那时的直线电机并不是很成功。
但在后来的历史过程中,直线电机经历了三个时期的发展,并且在发展过程中越来越成熟。
关键词:直线电机;时期发展;应用直线电机自发明以来,为人们的生活带来了极大的便利,在三个不同时期,直线电机经历了探索实验、开发应用和实用商品化三个阶段,对不同种类的直线电机或不同的国家和地区,三个不同阶段的经历的年份和经历也使不一样的。
本文就国内外直线电机技术的发展与应用进行综合叙述,希望能够在直线电机技术方面为相关专业者提供可靠的资料。
直线电机的历史发展探索实验时期(1840年~1955年)自惠斯通开始探索直线电机,丛1840年开始一直到1955年,这一百六十六年间,直线电机技术发展的越来越成熟,也经历了屡遭失败的过程,但好在对其感兴趣的社会人士一直没有放弃对它的探索。
当时美国匹兹堡市的市长就对直线电机十分感兴趣,在他的一篇文章中,明确提出了直线电机及直线电机的专利。
这个专利把直线电机更加深度的带入到了人们的生活中,越来越多的人对其有着深厚的兴趣,甚至很多这方面的科学家也对此十分热情。
在此后相当长的一段时间里,一些科学家也为研究直线电机技术付出了很多的努力。
但由于当时的制造技术等各个方面技术不够完善,很多科学家一生都在为之努力的直线电机技术都未能成功。
但并不是说科学家的努力完全付之东流,他们在研究的过程中为了获得点梭子应用而巧妙构思的多种形式直线电机,虽然在当时无法做出更大的成绩,但是也为直线电机在其他场合的使用也奠定了基础。
在1930年~1940年期间,直线电机被各国科学家推入了实验研究阶段,在这个阶段中,相关科研人员在前人经验的基础上获得了大量的有效实验数据,也正是因为如此,将这十年作为一个分界点,科学家对直线电机技术有了更深一层的认识,奠定了日后直线电机在今后的应用基础。
直线电机的原理及应用(实例图)
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直线电机的原理及应⽤(实例图)最完整版——包括直线电机原理,基础知识,优缺点,应⽤场合,国内主要⽣产⼚家,直线电机发展史,现在国内的技术等。
看完这个你就是直线电机专家了直线电机原理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。
对应旋转电机定⼦的部分叫初级,对应转⼦的部分叫次级。
在初级绕组中通多相交流电,便产⽣⼀个平移交变磁场称为⾏波磁场。
在⾏波磁场与次级永磁体的作⽤下产⽣驱动⼒,从⽽实现运动部件的直线运动。
各系列直线电机分类及其特征■⽆铁芯直线电机⽆铁芯电机的线圈内部不存在铁芯,线圈继续在双磁路中间运⾏,典型形状如图1.⽆齿槽效应,容易实现更安定的运动,实现更⾼精度2.体积⼩重量轻,易实现⾼加速度运⾏实物图:■有铁芯直线电机有铁芯电机的线圈缠绕在铁芯上,可以产⽣更⼤的推⼒。
1.推⼒密度⾼,在同等尺⼨下提供更⾼的推⼒,可提供最⼤上万⽜顿推⼒2.磁性吸引⼒,动⼦定⼦间会产⽣较⼤的磁性吸引⼒实物图:■圆筒状直线电机圆筒状直线电机采⽤两端⽀撑机构,能简洁地替换丝杆机构。
=========================================直线电机与旋转电机相⽐,主要有如下⼏个特点:⼀是结构简单,由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置,因⽽使得系统本⾝的结构⼤为简化,重量和体积⼤⼤地下降;⼆是定位精度⾼,在需要直线运动的地⽅,直线电机可以实现直接传动,因⽽可以消除中间环节所带来的各种定位误差,故定位精度⾼,如采⽤微机控制,则还可以⼤⼤地提⾼整个系统的定位精度;三是反应速度快、灵敏度⾼,随动性好。
直线电机容易做到其动⼦⽤磁悬浮⽀撑,因⽽使得动⼦和定⼦之间始终保持⼀定的空⽓隙⽽不接触,这就消除了定、动⼦间的接触摩擦阻⼒,因⽽⼤⼤地提⾼了系统的灵敏度、快速性和随动性;四是⼯作安全可靠、寿命长。
直线电机可以实现⽆接触传递⼒,机械摩擦损耗⼏乎为零,所以故障少,免维修,因⽽⼯作安全可靠、寿命长。
直线电机的现状及发展趋势
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直线电机的特点及发展趋势(谭铭志湖南大学、湖南、长沙)概要:概述了直线电机的发展史及特点,相对传统旋转电机的优势,以及直线电机的原理及控制的概述,最后还介绍了直线电机的发展趋势。
关键词:直线电机、现状、发展趋势一、引言直线电机是一种将电能直接转换成直线运动的机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置。
由于采用了“零传动”,从而较传统传动方式有明显的优势,如结构简单、无接触、无磨损、噪声低、速度快、精度高等。
近年,随着工业加工质量和运动定位精度等要求的不断提高,直线电机受到了广泛的关注。
在国外,直线电机驱动技术已进入工业化阶段,但国内尚处于起步阶段。
二、直线电机的发展历程直线电机的历史,最早可追溯到1840年惠斯登(Wheatstone)提出和制作雏形但不成功的直线电机,从那时至今已有160多年。
在这个发展历程中,大致可分为以下三个阶段:探索实验阶段(1840—1955)、开发应用阶段(1956—1970)和实用商品化阶段(1971至今)。
第一阶段是直线电机探索实验和部分实验应用阶段,由于当时直线电机的理论还只是雏形、设计不够完善、且受到材料的性能、制造技术的限制,使得直线电机效率较低,可靠性不高,所以直线电机在这一时期始终未能得到真正的应用。
第二阶段是直线电机的全面开发阶段。
由于自动控制技术、制造技术及材料技术的突飞猛进给直线电机的研究应用奠定的坚实的基础。
这时期主要以英国莱恩苇特(E·Laithwaiter)教授为首的一些人在强调直线电动机基础研究的情况下,取得了不少研究成果,公开发表了直线电机理论分析的文章,并出版了比较系统的介绍直线电机的专著《Induction Machines for Special Purpose》,这给直线电机领域作出了开创性贡献,也鼓励着世界各地的科学家继续努力。
第三阶段是直线电机的独立应用时代,在这个阶段直线电机找到一条适合自身发展的道路,在旋转电机无能为力的领域大展身手。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用
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编订:__________________审核:__________________单位:__________________直线电机的发展及其在电梯行业的应用Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-7499-68 直线电机的发展及其在电梯行业的应用使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
直线电机小论文.doc
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直线电机的发展及其应用场合一直线电机的发展历史1840年Wheatstone开始提出和制作了略具雏形的直线电机。
从那时至今,在160多年的历史中,直线电机经历了三个时期。
(一) 探索实验时期(1840~1955)从1840年到1955年的116年期间,直线电机从设想到实验到部分实验性应用,经历了一个不断探索,屡遭失败的过程。
自从Wheatstone提出和试制了直线电机以后,最早明确地提到直线电机文章的是1890年美国匹兹堡市的市长,在他所写的一篇文章中,首先明确地提到了直线电机以及它的专利。
然而,由于当时的制造技术、工程材料以及控制技术的水平,在经过断断续续20多年的顽强努力后,最终却未能获得成功。
至1905年,曾有两人分别建议将直线电动机作为火车的推进机构,一种建议是将初级放在轨道上,另一种建议是将初级放在车辆底部。
这些建议无疑是给当时直线电机研究领域的科研人员的一剂兴奋剂,以致许多国家的科研人员都投入了这些研究工作。
1917年出现了第一台圆筒形直线电动机,事实上那是一种具有换接初级线圈的直流磁阻电动机,人们试图把它作为导弹发射装置,但其发展并没有超出模型阶段。
从1930~1940年期间,直线电机进入了实验研究阶段,在这个阶段中,科研人员获驭了大量的实验数据,从而对已有理论有了更深一层的认识,奠定了直线电机在今后的应用基础。
从1940~1955年期间世界一些发达国家科研人员,在实验的基础上,又进行了一些实验应用工作。
1945年,美国西屋电气公司首先研制成功的电力牵引飞机弹射器,它以7400kW的直线电动机为动力,成功地用4.1s的时间将一架重4535kg,的喷气式飞机在165m的行程内由静止加速的188km/h的速度,它的试验成功,使直线电动机可靠性好等优点受到了应有的重视,随后,美国利用直线电机制成的、用作抽汲钾、钠等液态金属的电磁泵,为的是核动力中的需要。
1954年,英国皇家飞机制造公司利用双边扁平型直流直线电机制成了发射导弹的装置,其速度可达1600km/h。
直线电机发展概述及应用
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直线电机发展概述及应用直线电机具有环境污染少、消耗能源少及噪声污染少等优点,普遍应用在多种领域。
本文分析了直线电机的理论研究,简单地叙述了直线电机在一些领域的应用,如交通、办公设备及军事装备等。
结合直线电机应用研究新发展动向得出,通过计算机使直线电机具有高度的控制精度,在新原理的基础上研发新型直线电机的新技术,直线电机未来的应用和发展的前景是广阔的。
标签:直线电机;发展;应用直线电机经历了相当长一段时间的发展。
从十九世纪末期至二十世纪初期,有人开始对直线电机进行研究,但最终以失败告终。
直到二十世纪五十年代中期这种情况才有所改变,因为这期间材料技术和控制技术得到了发展,新控制元器件大量涌现,极大促进了直线电机的理论与应用。
特别是这些年来,精密、高速机床进给系统的需要,有效体现了直线电机的显著性能,直线电机的研究成为了研究领域的热点。
明确直线电机发展现状及未来发展趋势,有助于研究新型直线电机。
1 直线电机的理论研究因为直线电机具有特殊的结构,旋转电机的理论并不直接适用直线电机,这样对直线电机的分析就更加困难。
所以,开展多次研究,提出了直接解法及有限元法等分析方法。
为了解决边界效应问题,提出了直接解法,基于三维Maxwell 方程,再做简化,经过推导得出一维方程的解闭。
应用有限元法直接根据直线电机内的磁场分布,得出电气参数,改变了以往使用的场简化为路的方法,促使了计算方法的进步。
2 直线电机的应用研究直线电机因为自身具有独特的优越性,在机械加工、精密控制及交通运输等领域得到了广泛应用[1]。
直线电机是一种电子机械装置,借助电能,做直线运动,能够驱动机械负载,进行直线运动;直线电机具有简单的结构、较低的能源消耗及较高的工作效率。
在直线电机研究中,直线电机应用研究是重要内容之一。
因为直线电机可作往复或者连续单向的直线机械运动,不再需要中间机械传动变换装置,普遍应用于国民经济的相关部门。
直线电机多运用于机床、工业机器人和多种直线运动的机械装置中。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用(2021新版)
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( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改直线电机的发展及其在电梯行业的应用(2021新版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process直线电机的发展及其在电梯行业的应用(2021新版)直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类著作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。
直线感应电机及其应用-精品文档
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3. 直线感应电机的边端效应
4)动态纵向边端效应
对于旋转电机,转子以同步速
旋转时,转子绕组的感应电动势
和电流等于0。 而对于直线电动机,次级以同
步速移动,当时间为t0、t1、t2、
t3和t4时,次级导体上电路C的相 应位置是C0,C1,C2,C3和C4。
当C在C0、C2和C4位置时,电路
中没有感应电动势;但是当C在 C1和C3位置时,在电路C中就有 感应电动势和电流产生。 图11 直线感应电机的纵向边端效应
2.直线感应电机的结构和基本原理
3)圆弧型和圆盘形直线感应电机
图7 圆弧型直线电动机
图8 圆盘型直线电机
2.直线感应电机的结构和基本原理
2.3 直线感应电机的工作原理 三相绕组中通入三相对称正
弦电流,产生行波气隙磁场。其
磁场移动速度用vs(m/s)表示, 称为同步速度,且
图9 直线电机的基本工作原理 1—初级 2—次级 3—行波磁场
直线感应电机及其应用
山东大学电气工程学院
李光友
主要内容
1. 直线电机的发展历史 2. 直线感应电动机的结构和基本原理
3. 直线感应电动机的边端效应 4. 直线感应电动机的等效电路和基本特性
5. 直线感应电动机的应用及发展趋势
6.本人在直线电机方面开展的工作
1.直线电机的发展历史
由于直线感应电动机的电磁气隙(2~10mm)较旋转电机的 (0.2~1mm)大得多,加之边端效应的影响,直线感应电动机的功率
因数和效率较同容量旋转电机低。
2.直线感应电机的结构和基本原理
2)圆筒型直线感应电机
图6 旋转电机演变为圆筒型直线电机的过程 a) 旋转电机 b)扁平型单边直线电机 c) 圆筒型(管型)直线电机
直线电机的发展及其在电梯行业的应用
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INSERT YOUR LOGO直线电机的发展及其在电梯行业的应用通用模板Daily management of production planning, organization, etc., to protect the safety of personnel and equipment, protect the production system, and promote the smooth development of enterprise management.撰写人/风行设计审核:_________________时间:_________________单位:_________________直线电机的发展及其在电梯行业的应用通用模板使用说明:本安全管理文档可用在日常管理中对生产进行的计划、组织、指挥、协调和控制等活动,实现保护人员和设备在生产过程中的安全,保护生产系统的良性运行,促进企业改善管理、提高效益,保障运作的顺利开展。
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直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。
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直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作,为了实现电梯门的开和关,需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言,无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统,因为交流电机响应速度慢,控制起来比较复杂,无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性,不易被环境影响,受到了行业的广泛关注,正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的,距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段,分别为:探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段,在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题,也没有找到直线电机合适的应用领域,因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上,取得了非常大的研究成果,发表了一些比较系统的电机类著作和文章,极大的推进了直线电机的发展,同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用,在这个阶段,研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径,各种各样的直线电机被广泛的推广,研究出了非常多的具有使用价值的产品,比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来,直线电机得到了迅速的发展,很多人都开始对直线电机进行研究。
国际上很多公司也逐渐开始研发直线电机类的产品,比如日本的三井精机公司、美国的Koll-morgen 公司、各国的Wesitinghouse公司等等。
各种各样质量良好的直线电机产品也出现在了人们的视野中。
比如Indramat公司研究出了非常完整的直线电机系列,其中包含了封闭式异步直线电机和无罩壳异步直线电机。
在直线电机的控制系统中设置了非常标准的接口,可以更好的保证各种景观改型的程序控制器和数字变换器相兼容。
我国对直线电机的研究发展比较晚,大概是从70年代发展起来的。
不过在国外直线电机使用潮流的影响下,我国国内也出现了很多直线电机开发使用的单位,例如浙江大学、沈阳工业大学、浙江大学、西安交通大学等。
我国第一个直线电机研究所在浙江大学诞生,并且此研究取得了非常不错的研究成果。
目前我国在直线电机方面的研究成果主要有摩擦压力机、冲压机、矿山运输系统、直线电机驱动门、自动绘图仪等。
这些产品已经得到了应用推广。
本文主要对直线电机在电梯行业的应用进行探讨。
电梯行业中直线电机的应用2.1.电梯控制系统的基本要求因为电梯是一个需要频繁制动和起动的设备,在运行的过程中,加速时间和减速时间占据了很大一部分的比例。
特别在单层运行时,几乎完全处于制动和起动的状态。
如果可以对电梯的制动和起动时间进行降低,就可以极大的节约乘客的时间。
从这个方面来说,在对电梯的运行进行控制时,要对其运行时间进行优化。
另外,乘客在减速下降和加速上升的时候,在加速度的影响下,会有超重的感觉,人体的器官也受到了更大的重力。
会出现头晕的情况。
经研究证明,电梯在使用的过程中生理系数一般要控制到1.31m/s以下。
所以,电梯在减速和加速的过程中,要在保证舒适度的基础上对速度进行控制。
除了需要控制运动以外,还需要对通讯、监控、显示等方面的内容进行控制。
2.2.电梯运动控制系统方案的设计一般情况下,可以把电梯控制系统分成拖动调速系统和操作控制系统两个方面的内容,根据控制需求的不同,在应用的过程中,要选择对应的控制芯片。
在控制系统中主要有电梯运行逻辑功能的控制、电梯群的监控调度、电梯交通分析的计算三个方面,因此在选择芯片时要选择可以同时处理多个任务和有着良好计算能力的芯片,要可以实时的对直线电机进行控制,及时的响应输入信号。
当前拖动调速系统和操作系统主要是使用微处理器控制的全数字化电梯控制系统。
传统的控制系统主要是由PLC控制系统或者继电器控制系统构成,属于集中控制系统。
在使用的过程中,常常需要把控制电路信号、强迫换信号、急停回路信号、换速和平层信号等发送到同一个控制器,此控制器在进行逻辑运算后,对此信号进行执行。
使用控制系统,控制器的运算量非常大,极大的限制了系统的实时响应速度,而且控制器的功能无法进一步进行扩充,线路非常复杂,出现故障后维修非常困难。
特别对于高层电梯来说,有非常多的信号线,维修起来就更加麻烦了。
而直线电机电梯使用全数字微处理器对系统进行控制,对调速的问题进行解决。
根据实际的控制需求,对应的选择处理器。
比如在对电梯门厅进行简单的控制操作时,可使用51系列的芯片,如果有多个控制任务和电梯群控需求,可以使用ARM控制芯片。
使用微机控制系统可以对电梯进行群控管理,对电梯进行合理的调配,提高电梯运行的效率,降低电梯等候的时间,节省电能。
为了对系统的可靠性进行提升,可以使用无触点的逻辑线路,维修费用不高,产品质量非常不错。
有较常大的灵活性,可根据实际需求对控制程序进行改变,当出现故障时,可以对故障进行显示,使维修变得更加的容易,对电梯的运行效率进行提升,降低故障的时间。
拖动调速控制系统通常由80c196mc(16位单片机)构成。
随着控制算法的复杂程度逐渐提升,16位单片机逐渐被性能更高的DSP芯片取代,这种控制系统主要是由电流检测、电压检测、速度检测等参数构成。
2.3.硬件平台的搭建2.3.1.主控系统的搭建在早期对电梯进行控制、管理和测量的过程中,主要使用高档的单片机来实现,单片机在应用的过程中会受到资源和速度的限制,很难实现电梯的通信管理、人机界面、数据处理、数据采样和控制的任务。
为了更好的将电梯控制系统的任务完成,就需要应用嵌入式系统。
目前DSP处理器和32位数据处理的ARM 核处理器是两种比较重要的嵌入式系统的处理器。
因为在对电梯控制系统进行控制的过程中,控制、管理和数据通信是几个非常重要的方面,因此ARM是非常不错的选择。
ARM主要是由一片ARM9芯片构成,通过在嵌入式操作系统中进行应用可以将电梯运行的指令发送到拖动控制系统,达到桥厢控制系统和各门厅控制系统串行通信的目的,将电梯的运行状态和轿厢的位置发送到各个门厅控制系统,为了方便对电梯进行调度和群控,可以和监控PC 进行连接。
2.3.2.拖动控制系统的搭建直线电机驱动的无绳电梯和传统曳引式电梯相比,不需要进行配重,不需要一个专门的机房来安装驱动电机,可以节省大量的空间,在安装的过程中,直线电机驱动无绳电梯不需要使用很长的钢丝绳,使用的机械部分非常简单,在运行过程中故障点非常少,电梯安装起来非常简单,维护工作比较少。
在搭建拖动控制系统的时候,主要使用DSP芯片。
和其他处理器相比,DSP芯片更加适合对数字信号进行处理,DSP芯片主要是由一片TI的DSP 芯片构成,主要具有下面几个方面的功能:(1)可以根据信号,进行运行逻辑的判断,对车厢位置和实际速度进行计算。
(2)可以检测主回路电压电流的信号,可以对井道位置和光电旋转编码器位置的信号进行接收。
(3)通过控制直接推力,来对变频调速进行控制,实现速度闭环、电流闭环和位置闭环,更加精准的对电梯的运行进行控制。
(4)对各种故障进行处理,比如功率模块故障、上下冲顶、消防运行等。
(5)实现桥厢控制系统的串行通信对轿厢位置的运行状态信息和位置进行发送。
所以拖动控制系统主要使用DSP芯片进行搭建。
2.3.3.厅门和轿厢控制系统的搭建在对厅门和轿厢控制系统进行搭建的时候,要使用三角载波和正弦波进行比较,然后产生PWM脉冲序列,当正弦波小于三角载波时,对应的开关器会关闭,当正弦波大于三角载波的时候,对应的开关器件会处于连通的情况,产生的脉冲序列会对逆变器的功率开关器件进行控制。
通常情况下,厅门和轿厢系统的结构大致相同,可以使用PHILIPS的LPC941x 系列的单片机组成控制系统,其中LPC941X可以在成本要求低、集成度要求高的场合进行使用,可以对各种性能要求进行满足。
只需要2~4个时钟周期,就可以将指令执行完毕,不仅可以极大的降低元件的数目,而且还可以有效的降低系统的成本。
在LPC940x中,内置了LCD段驱动器。
具有spI、nc、uart接口。
总而言之,直线电梯是未来电梯的主要发展方向,就目前对直线电梯的开发而言,大吨位(譬如美国对航空母舰战斗机的提升系统)、多轿厢(在一个井道布置若干个电梯轿厢)对直线电梯的开发具有诱人的应用前景;在直线电梯应用的过程中,直线电机的控制是非常关键的一个问题。
在直线电机控制理论的不断发展下,在材料科学不断发展的今天,随着永磁材料成本的降低,在不久的将来,直线电机的潜能会更加充分的被挖掘出来。
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