異步感應(yīng)直線電機(jī)及異步感應(yīng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種異步感應(yīng)直線電機(jī)及異步感應(yīng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法，該異步感應(yīng)直線電機(jī)包括電機(jī)平臺(tái)、磁柵尺、電機(jī)、變頻器以及上位機(jī)。上位機(jī)根據(jù)設(shè)定速度與運(yùn)動(dòng)速度的速度偏差，確定所述變頻器的輸出電壓。本發(fā)明還提供一種異步感應(yīng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法，本發(fā)明的異步感應(yīng)直線電機(jī)及異步感應(yīng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法通過上位機(jī)對(duì)處于不同速度波動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)平臺(tái)輸出相應(yīng)的調(diào)節(jié)電壓，從而縮短了電機(jī)平臺(tái)的定位時(shí)間、提高了電機(jī)平臺(tái)的定位精度。
【專利說明】異步感應(yīng)直線電機(jī)及異步感應(yīng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電路控制領(lǐng)域，特別是涉及一種異步感應(yīng)直線電機(jī)及異步感應(yīng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]交流感應(yīng)直線電機(jī)分為異步感應(yīng)直線電機(jī)以及同步感應(yīng)直線電機(jī)。其中同步感應(yīng)直線電機(jī)就是我們通常意義上的‘直線電機(jī)’。同步感應(yīng)直線電機(jī)的轉(zhuǎn)子由永磁體構(gòu)成，編碼器多采用精密光柵尺，體積功率比小，制造工藝較復(fù)雜，造價(jià)高昂，但其動(dòng)態(tài)性能好，定位精度高，是同等功率的異步感應(yīng)直線電機(jī)的10-15倍，多應(yīng)用于精密數(shù)控機(jī)床。
[0003]而在一些超長行程，流水線傳送以及物流分揀傳送等不需要精確定位的行業(yè)，異步感應(yīng)直線電機(jī)有著較為廣泛的應(yīng)用。但現(xiàn)有的異步感應(yīng)直線電機(jī)多采用變頻器+行程開關(guān)(或光電開關(guān))方式控制電機(jī)的啟停，并輔助機(jī)械定位塊來進(jìn)行定位。定位時(shí)間長、定位精度差且不能多點(diǎn)靈活定位。
[0004]故，有必要提供一種異步感應(yīng)直線電機(jī)及異步感應(yīng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實(shí)施例的目的在于提供一種異步感應(yīng)直線電機(jī)及異步感應(yīng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法，以解決現(xiàn)有的異步感應(yīng)直線電機(jī)定位時(shí)間長、定位精度差以及不能多點(diǎn)靈活定位的技術(shù)問題。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0007]提供一種異步感應(yīng)直線電機(jī)，其包括:
[0008]電機(jī)平臺(tái)；
[0009]用于檢測(cè)所述電機(jī)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度的磁柵尺；
[0010]用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)平臺(tái)的電機(jī)；
[0011]用于控制所述電機(jī)的輸出的變頻器；以及
[0012]用于接收所述磁柵尺的信號(hào)，并根據(jù)所述磁柵尺的信號(hào)控制所述變頻器的輸出電壓的上位機(jī)；
[0013]所述上位機(jī)根據(jù)設(shè)定速度與運(yùn)動(dòng)速度的速度偏差，確定所述變頻器的輸出電壓。
[0014]在本發(fā)明所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)中，所述上位機(jī)根據(jù)以下公式確定所述變頻器的輸出電壓:
[0015]U (k) =Kp (k) *e (k) +Ki (k) *Tsam*e (k) +U (k~l)；
[0016]其中e(k)為第k幀的速度偏差，e(k)根據(jù)第k幀的設(shè)定速度ω (k)以及所述磁柵尺測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度《*(k)確定；U(k_l)為第(k-1)幀的輸出電壓，Kp (k)為第k幀的比例系數(shù)，Ki (k)為第k幀的積分系數(shù)，Tsaffl為采樣時(shí)間，k為正整數(shù)。
[0017]在本發(fā)明所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)中，[0018]e (k) = ω (k) - ω * (k);
[0019]如e(k)≥a*co(k)時(shí)，則 Ki=O, Kp=Um/ |e (k) | ;
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種異步感應(yīng)直線電機(jī)，其特征在于，包括: 電機(jī)平臺(tái)； 用于檢測(cè)所述電機(jī)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度的磁柵尺； 用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)平臺(tái)的電機(jī)； 用于控制所述電機(jī)的輸出的變頻器；以及 用于接收所述磁柵尺的信號(hào)，并根據(jù)所述磁柵尺的信號(hào)控制所述變頻器的輸出電壓的上位機(jī)； 所述上位機(jī)根據(jù)設(shè)定速度與運(yùn)動(dòng)速度的速度偏差，確定所述變頻器的輸出電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)，其特征在于， 所述上位機(jī)根據(jù)以下公式確定所述變頻器的輸出電壓:
U (k) =Kp (k) *e (k) +Ki (k) *Tsam*e (k) +U (k_l)； 其中e(k)為第k幀的速度偏差，e(k)根據(jù)第k幀的設(shè)定速度ω (k)以及所述磁柵尺測(cè)量的運(yùn)動(dòng)速度《*(k)確定；U(k_l)為第(k-1)幀的輸出電壓，Kp(k)為第k幀的比例系數(shù)，KiGO為第k幀的積分系數(shù)，Tsam為采樣時(shí)間，k為正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)，其特征在于，其中
e (k) = ω (k) - ω * (k);
如 e(k)≥ a*co (k)時(shí),貝丨J Ki=O, Kp=Um/ I e (k) I ；
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)，其特征在于，其中
e (k) = ω (k) - ω * (k);
如 e (k) <a* ω (k)時(shí)，且 nl*n3〈0，則
Kp (k) =Kp(k-1) + λ ^3/nl, Ki (k) =Ki (k-1) + η； 其中nl=e(k),
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)，其特征在于，所述X1的預(yù)設(shè)值的范圍為-0.2至0.4，所述Ii1的預(yù)設(shè)值范圍為0.3至0.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)，其特征在于，其中
e (k) = ω (k) - ω * (k)；
如 e (k) <a* ω (k)時(shí)，且 nl*n3>0，則
Kp (k) =Kp (k-1) + λ 2n3*nl，Ki (k) =Ki (k-1) + η 2nl*n2 ； 其中nl=e(k), n2= f e (k) dt,
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)，其特征在于，所述λ2的預(yù)設(shè)值的范圍為·0.05至0.15，所述η2的預(yù)設(shè)值范圍為0.1至0.3。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)，其特征在于，其中
9.根據(jù)權(quán)利要求3、4、6或8中所述的異步感應(yīng)直線電機(jī)，其特征在于，所述a為15%-20%。
10.一種異步感應(yīng)直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法，用于驅(qū)動(dòng)異步感應(yīng)直線電機(jī)，所述異步感應(yīng)直線電機(jī)包括用于檢測(cè)所述電機(jī)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度的磁柵尺、用于驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)平臺(tái)的電機(jī)、用于控制所述電機(jī)的輸出的變頻器，其特征在于，包括步驟: 上位機(jī)接收所述電機(jī)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度； 所述上位機(jī)根據(jù)設(shè)定速度以及所述運(yùn)動(dòng)速度的速度偏差，確定所述變頻器的輸出電壓；以及 所述變頻器根據(jù)所述輸出電壓控制所述電機(jī)的輸出。
【文檔編號(hào)】H02P25/06GK103684194SQ201310681871
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】李蘭偉, 蔣福元, 孫瑞華, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司