Luận văn nghiên cứu giảm dao động cho động cơ tuyến tính sử dụng cơ cấu bù lực

Luận văn nghiên cứu giảm dao động động cơ tuyến tính sử dụng cơ cấu bù lực. Giải pháp hiệu quả nâng cao độ chính xác và ổn định hệ thống.

• Tác giả: Thạch Tuấn Hải
• Người hướng dẫn: Ts. Bùi Tuấn Anh
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ điện tử
• Đề tài: Nghiên cứu giảm dao động cho động cơ tuyến tính sử dụng cơ cấu bù lực
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỤC LỤC
• DANH MỤC KÝ HIỆU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH VÀ DAO ĐỘNG
• 1.1. Giới thiệu động cơ tuyến tính
• 1.1.1. Giới thiệu chung về động cơ tuyến tính
• 1.1.2. Ứng dụng của động cơ tuyến tính
• 1.2. Rung động trong chuyển động
• 1.2.1. Mô tả động học các quá trình dao động
• 1.2.1.1. Dao động điều hòa
• 1.2.1.2. Dao động tắt dần
• 1.3. Đánh giá về các phương pháp giảm rung động cơ hệ
• 1.3.1. Các phương pháp làm giảm rung động của cơ hệ
• 1.3.2. Nghiên cứu trước đây cho giảm rung động trạng thái chuyển động của động cơ tuyến tính
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ CẤU BÙ LỰC CHỦ ĐỘNG CHO CHUYỂN ĐỘNG ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH
• 2.1. Cơ cấu bù lực thụ động
• 2.2. Phân tích biến dạng chuyển động bằng chuỗi Fourier
• 2.2.1. Phân loại biến dạng chuyển động
• 2.2.2. Các đáp ứng của cơ cấu REC thụ động
• 2.3. Kết luận
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ CẤU REC BÁN CHỦ ĐỘNG CHO CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ TUYẾN TÍNH
• 3.1. Cơ cấu bán chủ động
• 3.2. Mô hình toán học
• 3.2.1. Hệ thống biến đổi và tọa độ
• 3.2.2. Mô hình toán học của cuộn dây cố định cho cơ cấu REC bán chủ động
• 3.2.3. Cuộn dây cố định ba pha có tải điện trở. Cơ cấu REC bán chủ động với công tắc bật - tắt ON/OFF
• 3.3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
• 3.3.1. RFC thụ đông với các cấu hình chuyển động khác nhau
• 3.3.2. Kết quả mô phỏng
• 3.4. Kết luận và kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC KÝ HIỆU
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC BẢNG

Tóm tắt

I. Động Cơ Tuyến Tính và Dao Động Tổng Quan và Ứng Dụng

Động cơ tuyến tính ngày càng được ứng dụng rộng rãi thay thế cho động cơ step hoặc servo. Ưu điểm lớn là không cần cơ cấu biến đổi chuyển động cơ khí, giúp giảm ma sát, tăng tuổi thọ và độ chính xác cao. Tuy nhiên, việc sử dụng động cơ tuyến tính cũng gây ra rung động, ảnh hưởng đến độ chính xác của hệ thống. Nghiên cứu này tập trung vào việc giảm dao động động cơ để nâng cao hiệu suất. Việc tăng và giảm tốc độ của động cơ kích thích rung động không mong muốn, giảm tuổi thọ và năng suất. Có thể giảm độ rung cơ bản của hệ thống trong giai đoạn chuyển động thẳng bằng cơ cấu bù phản lực thụ động (Reaction Force Compensation - REC). Tuy nhiên, cơ cấu REC thụ động không thể điều chỉnh độ cứng và hệ số giảm chấn trong thời gian thực. Do đó, cộng hưởng có thể xảy ra nếu tần số của cơ cấu REC thụ động khớp với các thành phần tần số của cấu hình chuyển động được áp dụng.

Trong những thập kỷ gần đây, sự ra đời của động cơ tuyến tính đã thúc đẩy ứng dụng rộng rãi trong sản xuất và chế tạo. Các hệ thống truyền động cho máy công cụ CNC, máy móc tự động hóa trong công nghiệp phụ trợ đòi hỏi độ chính xác cao và tốc độ nhanh, cũng như các phương tiện giao thông như tàu điện, đều hưởng lợi từ công nghệ này. Về bản chất, động cơ tuyến tính có thể được xem như một động cơ quay được "cán phẳng", nhưng vẫn giữ nguyên nguyên tắc hoạt động. Bộ phận rôto thường được chế tạo từ các cuộn dây được bọc trong nhựa epoxy, trong khi rãnh được làm từ nam châm định vị, thường là nam châm đất hiếm công suất cao trên thép. Điểm khác biệt lớn so với động cơ quay truyền thống là động cơ tuyến tính không cần vòng bi quay để hỗ trợ rôto và duy trì khe hở không khí.

1.1. Giới Thiệu Chi Tiết Về Động Cơ Tuyến Tính Hiện Đại

Động cơ tuyến tính (Linear Motor) chuyển đổi năng lượng điện trực tiếp thành chuyển động thẳng, không cần cơ cấu trung gian. Điều này giúp giảm thiểu ma sát, độ trễ và sai số, mang lại độ chính xác và hiệu suất cao hơn so với các hệ thống truyền động truyền thống. Có nhiều loại động cơ tuyến tính khác nhau, bao gồm động cơ tuyến tính cảm ứng, động cơ tuyến tính đồng bộ và động cơ tuyến tính bước. Mỗi loại có ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với các ứng dụng khác nhau. Việc lựa chọn loại động cơ tuyến tính phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của hệ thống, bao gồm tải trọng, tốc độ, gia tốc và độ chính xác.

Động cơ tuyến tính cảm ứng hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, tương tự như động cơ quay cảm ứng. Động cơ tuyến tính đồng bộ sử dụng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện để tạo ra lực kéo hoặc đẩy. Động cơ tuyến tính bước di chuyển theo các bước nhỏ, cho phép điều khiển vị trí chính xác.

1.2. Các Ứng Dụng Tiêu Biểu của Động Cơ Tuyến Tính Trong Công Nghiệp

Ứng dụng động cơ tuyến tính trải rộng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Trong máy công cụ CNC, chúng được sử dụng để điều khiển bàn máy và trục chính, mang lại độ chính xác và tốc độ cao. Trong ngành công nghiệp bán dẫn, động cơ tuyến tính được sử dụng trong các thiết bị xử lý và kiểm tra wafer, nơi độ chính xác và độ tin cậy là yếu tố then chốt. Trong hệ thống vận chuyển, động cơ tuyến tính được sử dụng trong tàu điện từ trường (Maglev) và các hệ thống vận chuyển tự động khác. Ngoài ra, động cơ tuyến tính còn được sử dụng trong các ứng dụng như robot, thiết bị y tế và hệ thống lưu trữ năng lượng. Việc tích hợp động cơ tuyến tính vào các hệ thống này giúp cải thiện hiệu suất, độ chính xác và độ tin cậy.

1.3. Dao Động Trong Chuyển Động Nguyên Nhân và Ảnh Hưởng Thực Tế

Dao động cơ học là một vấn đề phổ biến trong các hệ thống cơ điện, đặc biệt là trong các hệ thống sử dụng động cơ tuyến tính. Dao động có thể do nhiều nguyên nhân, bao gồm lực quán tính, lực ma sát, độ cứng của hệ thống và các yếu tố bên ngoài. Dao động có thể gây ra nhiều ảnh hưởng tiêu cực, bao gồm giảm độ chính xác, tăng độ ồn, giảm tuổi thọ của thiết bị và thậm chí gây hỏng hóc. Do đó, việc giảm rung động là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống. Các phương pháp giảm rung động bao gồm sử dụng bộ giảm chấn, điều chỉnh độ cứng của hệ thống, sử dụng các thuật toán điều khiển tiên tiến và áp dụng cơ cấu bù lực.

II. Phân Tích Chi Tiết Về Các Phương Pháp Giảm Rung Động Động Cơ

Bài toán giảm rung động cho động cơ tuyến tính là một thách thức kỹ thuật quan trọng. Các phương pháp tiếp cận truyền thống bao gồm sử dụng bộ giảm chấn thụ động và chủ động, điều chỉnh độ cứng của hệ thống, và áp dụng các thuật toán điều khiển tiên tiến. Bộ giảm chấn thụ động đơn giản và hiệu quả, nhưng không thể điều chỉnh được. Bộ giảm chấn chủ động có thể điều chỉnh được, nhưng phức tạp và đắt tiền hơn. Các thuật toán điều khiển tiên tiến, như điều khiển phản hồi lực và điều khiển thích nghi, có thể cải thiện hiệu suất giảm rung động, nhưng đòi hỏi kiến thức sâu rộng về hệ thống và có thể khó triển khai trong thực tế.

Nghiên cứu này tập trung vào một phương pháp khác, đó là sử dụng cơ cấu bù lực. Cơ cấu bù lực hoạt động bằng cách tạo ra một lực ngược chiều với lực gây ra rung động, từ đó giảm rung động cho hệ thống. Cơ cấu bù lực có thể là thụ động, chủ động hoặc bán chủ động. Cơ cấu bù lực thụ động đơn giản và rẻ tiền, nhưng không thể điều chỉnh được. Cơ cấu bù lực chủ động có thể điều chỉnh được, nhưng phức tạp và đắt tiền hơn. Cơ cấu bù lực bán chủ động là một sự thỏa hiệp giữa hai loại, cung cấp khả năng điều chỉnh hạn chế nhưng với chi phí thấp hơn.

2.1. Các Phương Pháp Giảm Rung Động Thụ Động và Ưu Nhược Điểm

Phương pháp giảm rung thụ động bao gồm sử dụng vật liệu giảm chấn, thiết kế hình học tối ưu và bộ giảm xóc. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, rẻ tiền và không cần nguồn điện bên ngoài. Tuy nhiên, phương pháp giảm rung thụ động thường chỉ hiệu quả trong một dải tần số hẹp và không thể điều chỉnh được theo điều kiện hoạt động khác nhau. Các vật liệu giảm chấn thường được sử dụng bao gồm cao su, polyurethane và các vật liệu viscoelastic. Thiết kế hình học tối ưu có thể giúp giảm thiểu sự cộng hưởng và rung động. Bộ giảm xóc hoạt động bằng cách hấp thụ năng lượng rung động, chuyển đổi nó thành nhiệt.

2.2. Giải Pháp Giảm Rung Động Chủ Động Khả Năng và Hạn Chế

Phương pháp giảm rung chủ động sử dụng các cảm biến, bộ điều khiển và bộ truyền động để tạo ra lực hoặc mô-men ngược pha với rung động, từ đó triệt tiêu rung động. Ưu điểm của phương pháp này là có thể điều chỉnh được theo điều kiện hoạt động khác nhau và có thể đạt được hiệu quả giảm rung động cao hơn so với phương pháp thụ động. Tuy nhiên, phương pháp giảm rung chủ động phức tạp, đắt tiền và đòi hỏi nguồn điện bên ngoài. Các cảm biến thường được sử dụng bao gồm gia tốc kế, cảm biến vận tốc và cảm biến lực. Bộ điều khiển xử lý tín hiệu từ các cảm biến và tạo ra tín hiệu điều khiển cho bộ truyền động. Bộ truyền động tạo ra lực hoặc mô-men để triệt tiêu rung động.

2.3. So Sánh Hiệu Quả và Tính Ứng Dụng của Các Phương Pháp

Việc lựa chọn phương pháp giảm rung động phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng. Nếu yêu cầu giảm rung động không quá khắt khe và chi phí là một yếu tố quan trọng, thì phương pháp giảm rung thụ động có thể là lựa chọn tốt. Nếu yêu cầu giảm rung động cao và khả năng điều chỉnh là quan trọng, thì phương pháp giảm rung chủ động có thể phù hợp hơn. Trong một số trường hợp, sự kết hợp giữa phương pháp giảm rung thụ động và chủ động có thể mang lại kết quả tốt nhất.

III. Cơ Cấu Bù Lực Giải Pháp Hiệu Quả Giảm Dao Động Tuyến Tính

Luận văn này trình bày một phương pháp REC bán chủ động cho một giai đoạn chuyển động thẳng của động cơ sử dụng một cuộn dây cố định bổ sung. Cơ cấu REC bán chủ động có thể điều chỉnh hệ số giảm chấn bằng cách thay đổi tải điện trở hoặc chuyển đổi chu kỳ của cuộn dây cố định bổ sung. Cơ cấu REC bán chủ động cũng không yêu cầu bộ khuếch đại hoặc trục điều khiển bổ sung. Phân tích toán học của REC bán chủ động được trình bày để chứng minh khả năng giảm chấn có thể điều chỉnh được bằng cách thay đổi điện trở tải. Cuối cùng, hiệu quả của cơ cấu REC bán chủ động được đề xuất được xác minh thông qua mô phỏng.

3.1. Nguyên Lý Hoạt Động Của Cơ Cấu Bù Lực Trong Động Cơ Tuyến Tính

Cơ cấu bù lực hoạt động bằng cách tạo ra một lực đối kháng với lực gây ra dao động trong động cơ tuyến tính. Lực đối kháng này được tạo ra thông qua việc sử dụng các thành phần cơ khí, điện từ hoặc thủy lực. Mục tiêu là giảm thiểu hoặc loại bỏ dao động, cải thiện độ chính xác và hiệu suất của hệ thống. Có nhiều loại cơ cấu bù lực khác nhau, mỗi loại có ưu điểm và nhược điểm riêng.

3.2. Phân Loại Cơ Cấu Bù Lực Thụ Động Chủ Động và Bán Chủ Động

Cơ cấu bù lực thụ động sử dụng các thành phần cơ khí như lò xo, giảm chấn để tạo ra lực đối kháng. Cơ cấu bù lực chủ động sử dụng các cảm biến, bộ điều khiển và bộ truyền động để điều chỉnh lực đối kháng theo thời gian thực. Cơ cấu bù lực bán chủ động kết hợp các yếu tố của cả hai loại, cho phép điều chỉnh một số thông số của lực đối kháng. Việc lựa chọn loại cơ cấu bù lực phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng, bao gồm độ chính xác, tốc độ, chi phí và độ phức tạp.

3.3. Thiết Kế và Mô Hình Hóa Cơ Cấu Bù Lực Hiệu Quả Cho Ứng Dụng

Việc thiết kế cơ cấu bù lực hiệu quả đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về động lực học của hệ thống và các yếu tố gây ra dao động. Mô hình hóa hệ thống và cơ cấu bù lực là rất quan trọng để dự đoán hiệu suất và tối ưu hóa thiết kế. Các phương pháp mô hình hóa phổ biến bao gồm phân tích phần tử hữu hạn (FEA) và mô phỏng đa vật thể (MBS). Kết quả mô phỏng có thể được sử dụng để điều chỉnh các thông số của cơ cấu bù lực, chẳng hạn như độ cứng của lò xo, hệ số giảm chấn và lực đối kháng tối đa.

IV. Mô Hình Toán Học và Mô Phỏng Cơ Cấu REC Bán Chủ Động

Phân tích toán học của REC bán chủ động được trình bày để chứng minh khả năng giảm chấn có thể điều chỉnh được bằng cách thay đổi điện trở tải. Nghiên cứu này sử dụng một cuộn dây cố định bổ sung để tạo ra lực đối kháng, và hệ số giảm chấn có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi tải điện trở. Điều này cho phép cơ cấu REC thích ứng với các điều kiện hoạt động khác nhau và đạt được hiệu quả giảm rung động tối ưu.

4.1. Xây Dựng Mô Hình Toán Học Chi Tiết Của Hệ Thống REC Bán Chủ Động

Mô hình toán học của hệ thống bao gồm các phương trình chuyển động của động cơ tuyến tính, các phương trình điện từ của cuộn dây cố định bổ sung và các phương trình điều khiển của hệ thống REC. Mô hình này được sử dụng để phân tích hành vi của hệ thống và dự đoán hiệu suất giảm rung động.

4.2. Các Phương Pháp Mô Phỏng Được Sử Dụng Để Đánh Giá Hiệu Quả

Mô phỏng được thực hiện bằng phần mềm chuyên dụng như MATLAB/Simulink. Mô phỏng cho phép đánh giá hiệu quả của cơ cấu REC trong các điều kiện hoạt động khác nhau và tối ưu hóa các thông số thiết kế.

4.3. Kết Quả Mô Phỏng và Phân Tích So Sánh Với Các Giải Pháp Khác

Kết quả mô phỏng cho thấy cơ cấu REC bán chủ động có thể giảm đáng kể dao động của động cơ tuyến tính. So sánh với các giải pháp khác, cơ cấu REC bán chủ động có ưu điểm là đơn giản, hiệu quả và có thể điều chỉnh được.

V. Kết Quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng Thực Tế Của Cơ Cấu Bù Lực

Hiệu quả của cơ cấu REC bán chủ động được đề xuất được xác minh thông qua mô phỏng. Kết quả cho thấy cơ cấu REC có thể giảm đáng kể dao động trong hệ thống động cơ tuyến tính. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực đòi hỏi độ chính xác cao và độ rung thấp, chẳng hạn như máy công cụ CNC, thiết bị y tế và hệ thống robot.

5.1. Đánh Giá Chi Tiết Về Kết Quả Thực Nghiệm và Mô Phỏng

Phân tích chi tiết kết quả mô phỏng, so sánh với dữ liệu thực nghiệm (nếu có) để đánh giá độ tin cậy của mô hình và hiệu quả thực tế của cơ cấu REC.

5.2. Các Ứng Dụng Tiềm Năng Của Cơ Cấu Bù Lực Trong Công Nghiệp

Liệt kê và mô tả các ứng dụng tiềm năng của cơ cấu bù lực trong các ngành công nghiệp khác nhau, nhấn mạnh lợi ích về độ chính xác, tốc độ và độ bền.

5.3. Thách Thức và Hướng Phát Triển Tiếp Theo Của Nghiên Cứu

Thảo luận về những thách thức còn tồn tại và đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo để cải thiện hiệu suất và mở rộng phạm vi ứng dụng của cơ cấu bù lực.

VI. Kết Luận và Triển Vọng Giảm Dao Động Động Cơ Tuyến Tính

Nghiên cứu này đã trình bày một phương pháp REC bán chủ động hiệu quả để giảm dao động trong động cơ tuyến tính. Cơ cấu REC có tiềm năng cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của nhiều ứng dụng công nghiệp. Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế cơ cấu REC, phát triển các thuật toán điều khiển tiên tiến và thử nghiệm cơ cấu REC trong các ứng dụng thực tế.

6.1. Tóm Tắt Những Kết Quả Quan Trọng và Đóng Góp Của Luận Văn

Nhấn mạnh những đóng góp mới của nghiên cứu trong lĩnh vực giảm dao động động cơ tuyến tính và nêu bật những kết quả quan trọng đạt được.

6.2. Triển Vọng Phát Triển và Nghiên Cứu Tiếp Theo Trong Lĩnh Vực

Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo để khai thác tối đa tiềm năng của cơ cấu bù lực và các phương pháp giảm dao động khác, hướng tới các ứng dụng thực tế hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI LUẬN VĂN THẠC SĨ đ10E (13) A1 NŸIg Ø2 LYABL 3x Nghiên cứu giảm dao động cho động cơ tuyến tính sử dụng cơ cấu bù lực Thạch Tuan Hải Hai.vn TYHNYA1 H2YHL Ngành Kỹ thuật cơ điện tử scout Giảng viên hướng dẫn: TS. Bui Tuan Anh Chữ ký của GVHD Viện: Cơ khí HA NOI-2020 MUC LUC DANH MỤC KÝ HIỆU CIIVONG 1. TONG QUAN VE BONG CO TUYEN TINII VA DAO DONG.1 _ Giới thiệu động cơ tuyển tính.1 Giới thiệu chưng về động cơ tuyến Lính 1 1.12 Ứng dựng của déng cơ tuyển tính 3 1⁄2 _ Rưng động trong chuyển động.3 Mô tả động học các quá trình dao động 8 1.1 I3ao động điều hòa 8 1.2 Dao động tui boat .14 14 Đánh giả về các phương pháp giảm rung dong ce 21 1.1 Các phương pháp lâm giảm rung động của cơ hệ.2 Nghiên cửu trước đây cho giảm rung động trạng thái chuyển động của đồng cơ tuyến tính. CO CAU BU LUC CHU DONG CHO CHUYEN DONG PONG CO TUYEN TINH.1 Cơ cấu bù lực thụ động - coe BB 2.2 Phan tich bién dang chuyển động bằng chuỗi Fourier.1 Phân loại biên dang chuyển động - .2 Các đấp ứng của cơ cầu REHC thụ động, - ce BZ 23 Kéluan: 134 CHUONG 3.

COCAU RFC BAN CHU BONG CHO CHUYEN DONG CỦA ĐỘNG CƠ TUYỂN TÍNH.1 Cơ cấu bán chủ động 3.2 _ Mô hình toán học.1 Hệ thống biến đổi và tọa độ we BT 3. Mô hinh toán học của cuộn dây cổ định cho cơ cấu REC bán chủ động 3.3 Cuốn dây cố định ba pha uó tải điện trở. Cơ câu REC bản chủ động với công tắc bật - tắt ON/OEE. 34 KET QUAMOPIIONG ¬ AT 3.1 RFC thụ đông với các cấu hình chuyển đông khác nhau.2 Kết quả mô phỏng.5 Kết luận và kiến nghị.

- - 35 TÀI LIỆU THAM KIIAO DANIIMUC KY IDEU a-b-c tọa độ ba pha Gia tốc của động cơ Hệ số giảm chân của cuộn đây bán tích cực Giám chân của rãnh nam châm theo hướng xmt Hé sé ma sat Coulomb Lue Lorentz T.ực đây của cụm đi chuyển Hé sé Stribeck Luc truyền đến cơ sở hệ thống Vectơ dòng điện Dẻng điện trong khung a-b-c của cuộn dây ba pha Dong điện trong tải điện trở Déng dign trong khung d-q Luc tang déng dién TIằng số lực tăng của cuộn đây bán chú động hoặc cuộn dây có dịnh Dé cứng của cơ sở hệthống theo hudng x va z Độ cứng của cơ sở hệ thống theo hưởng xmt Diện cảm của cuộn dây bán chủ động. Điện cảm của cuộn dây bán chủ động ở trục q Độ tự cắm của cuộn dây theo trục d-q Khếi lượng của nam châm. Khối lượng của khối đi chuyển Chỉ số của thành phần tần số chỉ số của thành phần tân số tại gia tốc cao nhất của động cơ Tần số tự nhiên của rãnh nam châm. Số cặp cực Điện trở của lãi Điện trở của tái trong trục q Điện trở của cuận dây bán chủ động.

Diện trở của cuộn dây theo trạc q Toa dé hai pha x-y Thời gian của biéna chuyển động Thời gian Lăng tốc Thời gian chờ 'Lỗng động năng Thời gian chạy Răng lượng tiềm năng Suất điện động của cuộn dây bản chủ dộng theo trục q Hệ số ma sát Stribeclc cho vận tốc chỉ số của thành phần tân số tại gia tốc cao nhất của động cơ Tần số tự nhiên của rãnh nam châm. Số cặp cực Điện trở của lãi Điện trở của tái trong trục q Điện trở của cuận dây bán chủ động. Diện trở của cuộn dây theo trạc q Toa dé hai pha x-y Thời gian của biéna chuyển động Thời gian Lăng tốc Thời gian chờ 'Lỗng động năng Thời gian chạy Răng lượng tiềm năng Suất điện động của cuộn dây bản chủ dộng theo trục q Hệ số ma sát Stribeclc cho vận tốc CHUONG 1. TONG QUAN VE DONG CO TUYEN TINH VÀ DAO ĐỌNG 11 Giới thiệu động cơ tuyến tính 1.1 Giới thiệu chung về động cơ tuyến tính Trong thời gian gần đây và sau sự ra đời của động cơ tuyến tính, đã có sự gia tăng đáng kể trong việc ứng dụng sản xuất chế tạo của nó với một số ứng dụng công nghiệp hóa hữu ích trong vài thập kỷ.

Đáng chú ý nhất là trong các hệ thống truyền động cho máy công cụ CNC, các hệ thống máy móc tự động hóa trong công nghiệp phụ trợ có độ chính xác cao và tốc độ nhanh hoặc trong các phương tiện giao thông như tàu điện. Về bản chat, động cơ tuyến tính thường được mô tả như một động cơ quay đã được cán lăn phẳng, nhưng có nguyên tắc hoạt động gióng hệt nhau Ở đây, bộ phận rôto được chế tạo từ các cuộn dây được bọc trong nhựa epoxy, trong khi rãnh được chế tạo bằng nam châm định vị - thường là nam châm đất hiểm công suất cao trên thép. Bộ lực này của đông cơ — bao. gồm các cuộn dây và một bo mạch hiệu ứng, cùng với một điện trở nhiệt của cảm biển nhiệt để theo dõi nhiệt độ, cũng như các kết nối điện phù hợp.

Điều này dẫn đến việc trong trường hợp động cơ quay, rôto và stato cần các vòng bi quay để hỗ trợ rôto, đồng thời duy trì khe hở không khí giữa các bộ phận chuyển động. Nguyên lý hoạt động của động cơ truyền thong CHUONG 1. TONG QUAN VE DONG CO TUYEN TINH VÀ DAO ĐỌNG 11 Giới thiệu động cơ tuyến tính 1.1 Giới thiệu chung về động cơ tuyến tính Trong thời gian gần đây và sau sự ra đời của động cơ tuyến tính, đã có sự gia tăng đáng kể trong việc ứng dụng sản xuất chế tạo của nó với một số ứng dụng công nghiệp hóa hữu ích trong vài thập kỷ. Đáng chú ý nhất là trong các hệ thống truyền động cho máy công cụ CNC, các hệ thống máy móc tự động hóa trong công nghiệp phụ trợ có độ chính xác cao và tốc độ nhanh hoặc trong các phương tiện giao thông như tàu điện.

Về bản chat, động cơ tuyến tính thường được mô tả như một động cơ quay đã được cán lăn phẳng, nhưng có nguyên tắc hoạt động gióng hệt nhau Ở đây, bộ phận rôto được chế tạo từ các cuộn dây được bọc trong nhựa epoxy, trong khi rãnh được chế tạo bằng nam châm định vị - thường là nam châm đất hiểm công suất cao trên thép. Bộ lực này của đông cơ — bao. gồm các cuộn dây và một bo mạch hiệu ứng, cùng với một điện trở nhiệt của cảm biển nhiệt để theo dõi nhiệt độ, cũng như các kết nối điện phù hợp. Điều này dẫn đến việc trong trường hợp động cơ quay, rôto và stato cần các vòng bi quay để hỗ trợ rôto, đồng thời duy trì khe hở không khí giữa các bộ phận chuyển động.

Nguyên lý hoạt động của động cơ truyền thong Tình 3.2 Mồ hình cuộn dây ba pha cho cuộn dây cố định bễ sung của cơ cân RFC ban chi déng - - -37 Hình 3.3 Tọa độ x-y vả a-b-c của cuộn dây ba pha.4 [16 quy chiéu d-q cia déng cơ ba pha - 39 Hình 3.5 Cuộn dây bán hoạt động với tải điện trở - 42 TIinh 3.6 Cuén dây cố định ba pha có tải điện trở.7 Mô hình sơ đồ của hệ thẳng REC bán chủ động với công tắc bật-tắi ON/OFF.8 VỊ trí của rãnh nam châm với các nhiệm vụ khác nhau 46 Hình 3.9 Vị trí của rãnh nam châm với các khác nhau về lhời gian 47 Hinh 3.10 Mé phang REC thụ động với kM? — 1000 /m 49 Tinh 3.11 Cầu hình chuyén déng duge str dung trong mé phéng RFC ban chủ động.12 Mô phỏng dao động theo dõi nam châm với nhiều điện trở.13 Lực giảm chân được đánh giá theo vận tốc và dong điện. 544 DANII MỤC BANG Bang 2.1 Đường dẫn hướng Heuristic cho.1 Các thông số của cơ cầu RFC thụ động để mô phống.2 Thông số kỹ thuật của giai đoạn chuyển động thẳng của động cơ -49 LOLCAM ON Trời dầu tiền, xin trân trong cảm on thay dã hướng din téi la TS. Bai Tuấn Anh, thầy đã tận tỉnh hưởng dẫn tôi trong quá trình học tập cũng như trong việc hoản thánh luận văn. Cam ơn sự hưởng dẫn kiên nhẫn và tận tỉnh của thây với kinh nghiệm củng kiên thức sâu rộng của mình.

Xin chân thánh cảm ơn cáo thầy, sô thuộc viên cơ khỉ đại học bách khoa Hà Nội, đặc biết là bộ môn máy vả ma sát học, bộ môn cơ học ứng dụng đã lận tình giảng dạy cho tôi trong thời gian học lập To giới hạn kiến thức và khả năng lý luận của bản thân côn nhiều thiểu sót và hạn chế, kính mong sự chỉ dẫn và đóng góp của các thầy, cô để bài luận văn của lôi được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! TOM TAT NOLDUNG LU. Ngày nay, động cơ tuyến tính ngày cảng được sử dụng rộng rãi thay thé cho dộng cơ step hoặc servo thông thường. do không cần sử dụng các cơ cấu biến đổi chuyển động cơ khí giúp giảm lực ma sát, tăng tuổi thọ và độc chỉnh xác cao.

Vẫn dễ đặt ra lả khi sử dụng. dông cơ tuyển tính sẽ pây ra các rung động cho cơ hệ làm ảnh hưởng đến độ chính xác của cơ hệ nên trong để tài nay tôi tập trưng vào nghiền cứu để giúp giảm rung động cho cơ hệ. Việc ting va giảm tốc đô của động cơ kích thích rung đông không mong mudn đối với bệ hệthống, làm giảm đáng kế tuổi thọ và năng suất của thiết bị chế tạo. Co thể giảm độ rung cơ bán của hệ thống trong giải đoạn chuyển động thắng của đông cơ bằng cơ cầu bù phản lực thụ động (Reaction force compensation Viết tắt là REC).

Tuy nhiên, cơ cấu RFC thụ động không thể cung cấp khả năng diều chính độ cứng và hệ số giăm chân của nó trong thời gian thực. Do đó, cộng hưởng có thể xây ra nếu tần số của cơ cầu TREC thụ động vô tỉnh khớp với các thành phan tần số của cầu hình chuyển động được áp dụng, Trong luận văn này trình bày một phương pháp REC bán chủ động cho một giải đoạn chuyển động thẳng của động cư sử dụng một cuộn đây cố định bỗ sung. Cơ cấu REC bán chủ động có thê điêu chỉnh hệ số giảm chấn băng cách thay đổi tải điện trở hoặc chuyển đi chu kỳ của cuộn đây cổ định bổ sung. Cơ cầu REC bán chủ động cũng không yêu cầu bộ khuếch đại hoặc trục điều khiển bể sung.

Phân tỉch toán học của REC bán chủ động được trình bay để chứng minh khả năng giảm chắn có thể điều chỉnh được bằng cách thay dồi diễn trở tải. Quối củng, hiệu quả của cơ cầu REC bán chủ động được đề xuất được xác minh thông qua mô phồng.