3HAC034677-001

－－-水司調(diào)度中心功能－－-

◆ 監(jiān)測(cè)整個(gè)城市供水管網(wǎng)測(cè)點(diǎn)的壓力、流量、流向、水質(zhì)信息。

◆ 監(jiān)測(cè)各水廠出廠流量、出廠壓力、清水池水位、加壓泵工作狀態(tài)。

◆ 監(jiān)測(cè)加壓泵站的水池水位、進(jìn)口壓力、水泵工作狀態(tài)、出口壓力；遠(yuǎn)程控制加壓泵的啟停。

◆ 監(jiān)測(cè)直供水泵工作狀態(tài)、出口流量、出口壓力；遠(yuǎn)程控制水泵的啟停。

◆ 監(jiān)測(cè)城市備用調(diào)節(jié)水池的水位。

◆ 生成每個(gè)測(cè)點(diǎn)的壓力、流量數(shù)據(jù)曲線；生成每條管線壓力分布曲線。

◆ 生成各種工作報(bào)表。

◆ 輔助預(yù)測(cè)、發(fā)現(xiàn)爆管事故；提供輔助決策建議。

◆ 存儲(chǔ)、查詢、對(duì)比歷史數(shù)據(jù)。

◆ 遠(yuǎn)程維護(hù)監(jiān)測(cè)設(shè)備。輔助管理管網(wǎng)管道、閥門、變送器、流量計(jì)等設(shè)備。 在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用的直線電機(jī)主要是交流直線電機(jī)，交流直線電機(jī)又分為直線感應(yīng)電機(jī)和永磁直線同步電機(jī)。

       直線感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)有平面型和圓筒型兩種。對(duì)于直線行程小于500mm的場(chǎng)合，一般采用圓筒型。對(duì)于較長(zhǎng)行程的場(chǎng)合通常采用平面型結(jié)構(gòu)。直線感應(yīng)電機(jī)一般由 SPWM變頻器供電，采用矢量控制及其它一些智能控制方式并針對(duì)直線電機(jī)的特點(diǎn)，增加一些補(bǔ)償辦法。永磁直線同步電機(jī)一般由逆變器供電，通過(guò)PWM調(diào)制，采用PID調(diào)節(jié)控制及DSP等控制方式。兩種型式各有優(yōu)劣。從總體性能上，永磁式直線同步電動(dòng)機(jī)具有較大優(yōu)勢(shì)，但從價(jià)格和防磁、防塵角度看，則感應(yīng)式直線異步電動(dòng)機(jī)具有它的優(yōu)勢(shì)。

       永磁直線同步電機(jī)兼有直線電機(jī)和永磁電機(jī)的雙重特點(diǎn)，具有推力大、響應(yīng)速度快、體積小等特點(diǎn)，是構(gòu)成高速直線進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)型。永磁材料性能的不斷提高及其價(jià)格的降低使永磁直線同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)更加明顯。所以，永磁直線同步電機(jī)更適合用于直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，它提高了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的移動(dòng)速度、加速度和運(yùn)動(dòng)精度，在高速、數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。下面僅對(duì)永磁直線同步電機(jī)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行分析。

     法向磁吸力

       永磁直線同步電機(jī)除了產(chǎn)生平行于運(yùn)動(dòng)方向的推力之外，還會(huì)在動(dòng)子與定子之間產(chǎn)生一個(gè)垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的法向磁吸力，其數(shù)值為推力的10倍左右。因?yàn)殡姍C(jī)的定子是由永磁體組成的，所以無(wú)論電機(jī)動(dòng)子中是否通電，法向磁吸力都存在。單邊型永磁直線同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的法向磁吸力使承受垂向力的直線導(dǎo)軌產(chǎn)生較大的變形，影響了數(shù)控機(jī)床的加工精度。法向磁吸力還增大了直線導(dǎo)軌和滑塊之間的壓力，進(jìn)而使兩者之間的摩擦力增加，會(huì)使推力產(chǎn)生波動(dòng)，降低了數(shù)控機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能。目前主要通過(guò)采用雙變型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法來(lái)解決法向磁吸力引起的問(wèn)題。

       針對(duì)此問(wèn)題，可將永磁直線同步電機(jī)的動(dòng)子、定子與機(jī)床直線導(dǎo)軌副結(jié)合起來(lái)設(shè)計(jì)，如圖1所示，1為直線電機(jī)座，2為定子連接塊，3為電機(jī)定子，4為電機(jī)動(dòng)子，5為動(dòng)子連接塊，6為直線導(dǎo)軌，7為工作臺(tái)，8為滑塊，9為底座。

圖1 雙直線電機(jī)水平進(jìn)給平臺(tái)主視圖

圖2 雙直線電機(jī)水平進(jìn)給平臺(tái)立體結(jié)構(gòu)圖

       如圖2所示，兩個(gè)永磁直線同步電機(jī)分別布置在工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)模塊的兩側(cè)，組成A字型結(jié)構(gòu)水平進(jìn)給平臺(tái)。利用動(dòng)子與定子之間的法向磁吸力來(lái)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)永磁直線同步電機(jī)法向磁吸力水平方向的分力抵消為零，垂直方向的分力抵消了工作臺(tái)的部分重力，減小了滑塊和直線導(dǎo)軌之間的摩擦力。定子連接塊、動(dòng)子連接塊橫截面的梯形設(shè)計(jì)可以在數(shù)控機(jī)床的床身、立柱等基礎(chǔ)部件不改變的情況下地安裝該水平進(jìn)給平臺(tái)。電機(jī)發(fā)熱問(wèn)題

       永磁直線同步電機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于銅損和鐵損，線圈會(huì)發(fā)熱，其溫度將會(huì)超過(guò)100℃，永磁直線同步電機(jī)本身由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其散熱效果還是比較好的。但是當(dāng)電機(jī)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床時(shí)，通常安裝在機(jī)床內(nèi)部，造成散熱困難。

圖3 某型號(hào)直線電機(jī)的表面發(fā)熱特性

       如圖3所示為某型號(hào)直線電機(jī)的表面的發(fā)熱特性，橫坐標(biāo)表示電機(jī)的連續(xù)額定推力的百分比，縱坐標(biāo)表示動(dòng)子熱力學(xué)溫度變化。可知即便在水冷的條件下，動(dòng)子表面的溫升仍有15K以上。對(duì)于直線電機(jī)負(fù)荷變化頻繁的情況，初級(jí)的發(fā)熱量變化也會(huì)較大，若機(jī)床的精度要求較高，則很難滿足要求。

       永磁直線同步電機(jī)的繞組、鐵芯就處在機(jī)床導(dǎo)軌附近，將嚴(yán)重引起機(jī)床導(dǎo)軌熱變形，進(jìn)而影響機(jī)床的加工精度。動(dòng)子溫度的升高將引起內(nèi)部繞組阻值的增大, 為使輸出力矩保持不變,就要增大繞組上的電流,反過(guò)來(lái)電流的增大又會(huì)使溫度升高, 從而形成惡性循環(huán)。所以在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，解決好其散熱問(wèn)題是至關(guān)重要的。

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