西門子6ES7315-6TH13-0AB0型號規(guī)格

三、直線電機工作基本原理

直線電機不僅從結(jié)構(gòu)上是從旋轉(zhuǎn)電機演變 而來的，其工作原理也與旋轉(zhuǎn)電機相似，遵 循電機學(xué)的一些基本電磁原理。這里直流永 磁直線電機為例子，說明一下直線電機的基本工作原理。

VLP0020-0160是一款音圈電機，和直線 電機在某種程度上是一致的。區(qū)別在于，音 圈電機只有一個線圈，磁極一般不超過2對， 只被要求在一對磁極的范圍里運動，也就不 需要換相了。當(dāng)需要突破這種行程限制，就 必需要有更多的磁極，和更多的線圈來接力， 這就是直線電機。所以音圈電機也叫做無換 向直線電機。)

下圖表示的是典型的平板直線電機的結(jié)構(gòu)。圖中的灰色的部分是底板， 黃色的方塊為一塊塊的永磁體，黃色和灰色部分組成了直線電機的定子。相 鄰兩個永磁體的極性是相反的，所以磁力線的分布如圖中所示。黃色的點表 示次級線圈中導(dǎo)線的橫截面。

可以看到導(dǎo)線的方向基本垂直于磁力線的方向，當(dāng)導(dǎo)線中通過電流時， 會產(chǎn)生安培力。由左手定則可以得知，根據(jù)導(dǎo)線中電流方向的不同，可以使 線圈產(chǎn)生向左或者向右的力。這個力就是使直線電機直接做直線運動的推力。 

直線電機絕大部分為直流永磁同步直線電機。其他種類 的直線電機，如交流永磁同步直線電機、交流感應(yīng)直線電機、步進(jìn)直線電機。這些電機工作的基本原理都是類似的。

位于磁場中的載流導(dǎo)體，該導(dǎo)體受到力的作用，力的方向可按左手定則確定。力的大小由下面公式確定： 

繞組形式：

交叉覆蓋方式，三個線圈組合占一個極 距，空間利用率高，動子較短。線圈無 效的兩邊可排列在磁場外，可以增加散熱效果。

非覆蓋平鋪方式，三個線圈占2個極距， 一般用于大推力電機，線圈的成型工藝 簡單，但線圈中央必須留空，磁場利用率較低。

對于帶鐵芯直線電機通常需要采用消齒槽的工藝，斜槽一個方法，還有就是采用分?jǐn)?shù) 槽，錯開磁極和鐵芯的整倍數(shù)關(guān)系。

四、直線電機

•小推力款型采用小極距設(shè)計（30mm），相同驅(qū)動下提高電流分辨率， 負(fù)面的影響是電機較寬

•線圈的有效長度比例增加，用于循環(huán)的無效長度比例減少，單位重量 的推力有所增大

•采用線圈定型工藝，最終線圈排布精確，控制精度高

•大推力款型X系列高于大部分競爭對手，如 kollmorgen 1600N，Hiwin1900N，Baldor 2300N，Accel 3000N9

•Hall 傳感器采用分體可脫卸設(shè)計，增加可維護(hù)性,

•高導(dǎo)熱樹脂

五、直線電機參數(shù)

•極距（Electrical Cycle Length）

——一對磁極所占的長度，通常是N-N的距離，一般地推力大的電機， 極距也大，這和一對磁極間所能容納的導(dǎo)線匝數(shù)和長度有關(guān)

•推力常數(shù)（Force Constant）

——每一安培電流所能產(chǎn)生的推力

•反電動勢常數(shù)（Back EMF Constant）

——每1米/秒速度產(chǎn)生的反電勢電壓

•電機常數(shù)（Motor Constant）

——線圈產(chǎn)生的推力與消耗功率的比值

•持續(xù)電流（Continuous Current）

——線圈可以承受的連續(xù)通過的電流，持續(xù)通過這個電流時，線圈不會因為超過一定的 溫度而有被損壞的危險

•持續(xù)推力（Continuous Force）

——當(dāng)線圈通過100%負(fù)載率的持續(xù)電流時產(chǎn)生的推力

•峰值電流（Peak Current）

——線圈短時間內(nèi)可以通過的最大電流，一般峰值電流通過的時間不超過1秒

•峰值推力（Peak Force）)

——線圈的通過峰值電流時產(chǎn)生的推力

•線圈最高溫度（Maximum Winding Temperature）

——線圈可以承受的最高溫度

•電機電阻（Resistance 25°C, phase to phase）

——線圈在25°C時的相間電阻

•電機電感（Inductance, phase to phase）

——線圈的相間電感

Hall位置反饋

光柵位置反饋

霍爾效應(yīng)傳感器設(shè)在馬達(dá)里被激活 的磁體的面上。在這些信號放大器 轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)南嚯娏鳌Ｕ覔Q相是 使用線性編碼器信號回到控制器。一個共同的技術(shù)是利用霍爾效應(yīng)同步磁場位置，然后切換到正弦換相。在任何情況下，換相的速度并非是限制因素

西門子6ES7315-6TH13-0AB0型號規(guī)格

閥門定位器接受控制信號，經(jīng)過電子控制單元處理，再經(jīng)電氣轉(zhuǎn)換后驅(qū)動調(diào)節(jié)閥動作，根據(jù)閥桿的位置進(jìn)行反饋，將控制信號與閥位比較，使閥位對應(yīng)于控制信號，實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的正確定位，并改善閥桿行程的線性度，克服閥桿的各種附加摩擦力，消除被調(diào)介質(zhì)在調(diào)節(jié)閥上產(chǎn)生的不平衡力的影響。

    智能閥門定位器電路部分采用了CPU運算處理器，將控制閥門開度的輸入信號和反應(yīng)閥門位置的反饋信號經(jīng)過比較，得到的偏差值通過CPU微處理器處理后輸出給壓電閥，壓電閥作為轉(zhuǎn)換元件，在有偏差值時經(jīng)過轉(zhuǎn)換去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)動作，消耗一定的電能，這樣閥門定位器的耗能就比較低。

    這是西門子智能閥門定位器相對于其他類型定位器的*性所在。當(dāng)定位器初始化后，調(diào)節(jié)閥的慢步區(qū)、死區(qū)就確定下來，當(dāng)偏差大于慢步區(qū)時，壓電閥持續(xù)閉合，閥門動作快，在慢步區(qū)，壓電閥接收信號小，閥門動作趨緩，在死區(qū)，壓電閥沒有得到信號，閥門不動作，這種工作特性符合工藝控制要求，避免了超調(diào)，提高了調(diào)節(jié)質(zhì)量。

    智能閥門定位器可用于直行程和角行程的閥門。它的操作非常簡單，可以在現(xiàn)場通過手動按鍵和LCD進(jìn)行操作，也可以在控制室通過HART接口或PROHBUSPA協(xié)議選用SIMATICPDM過程設(shè)備管理軟件對其進(jìn)行操作，大大方便了使用和維護(hù)