新型直接驅(qū)動(dòng)管型直線無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)的發(fā)展
Won-jong Kim and Bryan C.Murphy
摘要：這篇文章介紹了一種新型管型直線無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)。在這個(gè)設(shè)計(jì)中，磁體作為運(yùn)動(dòng)部件依照NS-NS—SN-SN的方式導(dǎo)向的，這樣在同名極區(qū)域能夠產(chǎn)生更高的磁力。我們發(fā)展了一種分析的方法用來(lái)計(jì)算這種電動(dòng)機(jī)推力和設(shè)計(jì)傳動(dòng)器的大小。直線電動(dòng)機(jī)與一個(gè)位置檢測(cè)器，3個(gè)功率放大器和一個(gè)控制器協(xié)力運(yùn)行，這樣形成了一個(gè)完整的控制緊密致動(dòng)的解決方案。實(shí)時(shí)數(shù)字控制器提高了電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)性能并且增益調(diào)度的使用減少了非線性死區(qū)的影響。在它的初速電流狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)對(duì)一個(gè)5-mm的階躍命令的響應(yīng)具有30ms的上升時(shí)間， 60ms的穩(wěn)定延遲時(shí)間和25% 超調(diào)量。電動(dòng)機(jī)有1.5m/s的最大速度和最高10g的加速度。它有一個(gè)10－cm的工作行程和最大26n的輸出推力。這種電動(dòng)機(jī)緊湊的尺寸顯示它能夠用在需要中等輸出力和精度的機(jī)械應(yīng)用中，比如說(shuō)機(jī)器人gripper定位或者傳動(dòng). 值得注目的是電動(dòng)機(jī)的移動(dòng)部分能夠伸展超過(guò)它的固定支撐基座。這個(gè)延伸的能力使它在需要一個(gè)小的，直接驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器應(yīng)用中非常有用，因?yàn)檫@種致動(dòng)器工作環(huán)境是在一個(gè)不舒服，拘束的空間環(huán)境中。
關(guān)鍵字: 直接驅(qū)動(dòng)的直流電動(dòng)機(jī)，直線致動(dòng)器，永磁電動(dòng)機(jī)，實(shí)時(shí)數(shù)字控制，管型電動(dòng)機(jī)