直线电机测试由直线电机测试系统完成。测试项目包括电机的输出特性,如推力、速度和输出功率;输入特征电压、电流等;过程特性,如温升、推力波动、控制精度等。通过对各种参数的分析和处理,得到各种特性曲线和特性指标参数,通过比较技术要求和输出报告完成试验工作。直线电机的关键技术参数主要包括以下内容:
1、推重比
推重比是指直线电机的二次质量与直线电机的峰值推力之比。它代表单位质量的最大产量。根据牛顿第二运动定律,推重比反映了直线电机的加速度,是衡量直线电机综合性能的重要指标之一。它对直线电机的应用场合和负载有着重要的影响,对直线电机在高频启动和停止时的加速度有着严格的要求。
2、推力波动
直线电机的输出主要是推力,这是直线电机和旋转电机的重要区别之一。直线电机由于自身的机理存在推力波动,推力波动远大于旋转电机的转矩波动。直线电机推力的重要性相当于旋转电机扭矩的重要性。由于直线电机的理论、设计、制造、负载和干扰,直线电机不可避免地存在推力波动。推力波动可以反映直线电机运行是否平稳。
3、电时间常数
电时间常数是表征电机动态性能的一个重要指标。在额定电压输入电机后,由于电机绕组的电阻、电感、分布电容和机械方面的原因,电机不可能瞬间达到额定状态(稳定状态),但必须在一段时间后达到,这是时间常数。根据机电系统动态性能的固有特点,时间常数可分为电气时间常数和机电时间常数。
根据国家标准中机电时间常数的定义,机电时间常数是电机额定控制电压在空载条件下步进,转速从零上升到空载转速63.2的时间。电气时间常数是电感与电阻的比值,它反映了电气系统的变化速度。
4、推力线性度
由于电机有推力波动,当波动较大时,电机不能工作。推力线性用于描述电机的有效工作区间,即波动相对较小的区间——线性区间。事实上,在线圈磁通饱和之前,推力与电流的比值应该近似恒定,这就是所谓的推力波动系数。推力波动系数反映了电机与伺服驱动器的匹配性能以及直线电机推力的平稳性。该参数主要集中在曲线的拐点处,即随着电流的增加,系数开始下降的地方,即磁通量接近饱和的地方,这也是测试评估的重点;同时也是为了描述在不同的电流工作条件下,绕组的发热情况以及温度对电机推力的影响。
5、速度输出线
不同的应用对线性电机有不同的速度要求。速度输出线用于测试直线电机在不同负载下的运行速度和电磁推力(额定和峰值)。原则上,速度和推力之间存在反比关系(这两项的乘积是一个固定值,即电机工作在恒功率区),也就是说,随着电机运行速度的提高,电机的输出会降低。
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