FA-SV-TS-L平板式直线电机实训台电气控制系统设计

1 开题依据

1.1数控机床的应用

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，基本组成包括加工程序载体、数控装置、伺服驱动装置、机床主体和其他辅助装置

1.2直线电机伺服驱动系统应用简述

直线电机是一种将电能转化为直线运动机械能，而不需任何中间转换机构的传动装置，它具有结构简单，无接触运行，噪声低，速度和精确度高，组合性强，控制容易，维护方便，可靠性高等优点。目前，直线电机技术在各种直线驱动装置与系统中得到了越来越广泛的应用，例如高速磁浮列车、磁浮船，各种物流输送线，各种自动化设备如绘图机、打印机、复印机、扫描仪，各种民用、军用设备等，尤其在工业制造技术与装备业中，应用直线电机更为广泛和突出，特别是近年来，直线电机所具有的结构简单、无接触、高速、易控制和精度高等优点更促进了它在该领域的发展应用。

1.3课题设计的目的

本课题设计要开发出一种学生用的数控直线电机实训台，要实现学生通过此实训台全面，深入地了解直线电机的工作原理，组成部分，机械结构，运行方式，电路控制一级故障的检测与排除，以供学生在踏入社会前对直线电机有一个系统的认识。

1.4国内外直线电机的发展过程

国外从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。自从惠斯登提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利。从1930年到1940年期间，直线电机进入了实验研究阶段，在这个阶段中，科研人员获取了大量的实验数据，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年到1955年期间，世界一些发达国家的科研人员，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到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。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。在这个阶段中，尤需值得一提的是，直线电机作为高速列车的驱动装置得到了各国的高度重视并计划予以实施。　自1955年以来，直线电机进入了全面的开发阶段。这个时期，它可以说是直线电机的 "文艺复兴时期"。特别是该时期的控制技术和材料的惊人发展，更加助长了这种势头。

国内。1972年，浙江大学在国内首先翻译了一本《直线感应电动机》译文集，后由科学出版社出版发行　尔后，上海工大、上海电机厂、中科院电工所等又编译了一些直线电机的书籍并出版。近2年来，浙江大学又连续出版了3本直线电机著作。国内不少研究单位已越来越注意到这点。国内生产直线电机及其系统产品的厂家很少，其中最大的是哈尔滨泰富科技实业有限责任公司，该该公司依托浙江大学的技术优势，并与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电机及其系统产品的能力，在国内已有较大影响

2 文献综述

2.1 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。