直线电机的发展及其在电梯行业的应用详细版
直线电机电梯设计
小型载货电梯直线电机设计黑龙江省松花江林业管理局锅炉压力容器检验所刘琪芸摘要:为满足人们生活、生产需要，电梯已成为多层建筑中不可缺少的运输工具。
本文所研究的直线电机适用于小型载货电梯，在节省空间和控制噪音方面有很大的优势。
关键词载货电梯直线电机1.直线电机的发展直线电机也称线性电机，相比于曳引与强制驱动电梯先将电能转回为转动的机械能后利用曳引轮和曳引绳或卷筒与钢丝绳产生的摩擦力驱动电梯，直线电机驱动电梯利用直线电机可以直接将电能转化为直线运动的机械能，无需中间转换机构的传动装置。
这样既可以减少如异物掉入曳引轮引发跳绳，曳引绳老化等风险，还省去机房，对重所占用的空间。
而且由于传统电梯运动方向受钢丝绳控制只能沿垂直方向运动，直线电机驱动电梯更有噪声小，可水平运动灵活选择层站,同一井道可存在多部电梯等优势。
早在十九世纪至二十世纪初期，直线电机就经历了一个从想法到实验再到实验性应用的坎坷历程。
一些发达国家研究人员在实验的基础上，试图将直线电机应用于导弹发射装置，电磁运动装置等。
但由于当时社会生产水平牵制，直线电动机电气控制系统成本高；相对于传统旋转电机，直线电机电磁缝隙与极距比值过大导致激磁电流较大，由于铁芯两端断开，存在其特有结构导致的边缘效应。
这些弊端都一度使人们对直线电机的发展应用失去信心。
二十世纪中期以来，随着控制技术提高，直线电机又被应用于如磁头定位驱动装置、空气压缩机、传送装置等。
后期各国有出现了许多直线电机产品，如吊车、传送车、电动门、窗帘机、车辆运输系统等。
同时线性电机不断发展，广泛应用于扫描式记录设备，自动绘图设备等新的领域。
近年来，微型直线电机，利用当代微型计算机和自动控制体系控制微型直线电机，具有反应灵敏、体积小、结构简单等特点。
在直线电机基础上研制的超导直线电机，微步距直线电机，直线当量电机等。
更有日本研制的压电驱动式直线电机及超声波直线电机等先进水平直线电机相继问世。
我国自二十世纪七十年代开始在直线电机应用也取得了可喜的成绩，例如直线电机冲床、窗帘机，直线电机驱动的自动门，西南交大的磁悬浮列车；但和国外相比应用推广还存在很大差距，例如德国研制的超导吸浮型磁悬浮列车和日本研制的超导斥浮型磁悬浮列车。
直线电机行业报告范文
直线电机行业报告范文直线电机行业报告。
一、行业概况。
直线电机是一种将电能转换为直线机械运动的电机，具有结构简单、运动平稳、响应速度快等特点。
目前，直线电机已经广泛应用于工业自动化设备、数控机床、医疗器械、印刷设备、包装机械等领域。
随着工业自动化水平的不断提高，直线电机行业也呈现出快速发展的趋势。
二、行业发展趋势。
1. 技术创新，随着科技的不断进步，直线电机行业也在不断进行技术创新，推动产品不断升级换代。
例如，采用新型材料、新工艺制造直线电机，提高产品的性能和可靠性；引入先进的控制技术，提高直线电机的精度和稳定性。
2. 自动化需求，随着工业自动化水平的不断提高，对直线电机的需求也在不断增加。
直线电机作为自动化设备的关键部件，其稳定性、精度和响应速度对整个设备的性能起着决定性的作用。
3. 应用领域拓展，随着直线电机技术的不断成熟，其在医疗器械、航空航天、电子设备等领域的应用也在不断拓展。
例如，在医疗器械领域，直线电机被广泛应用于手术机器人、医疗影像设备等领域。
4. 环保节能，随着全球环保意识的不断提高，直线电机行业也在不断推动节能环保型产品的研发和应用。
例如，采用高效节能的直线电机可以降低设备的能耗，减少对环境的影响。
三、行业竞争格局。
目前，直线电机行业的竞争格局呈现出多个特点：1. 企业规模差异明显，行业内存在一些大型企业，其拥有先进的生产设备和技术实力，具有一定的市场竞争优势；同时也存在一些中小型企业，其产品品质和技术水平参差不齐，竞争压力较大。
2. 技术壁垒较高，直线电机属于高技术含量的产品，其研发和生产需要较高的技术水平和资金投入。
因此，行业内存在一些技术壁垒较高的企业，其具有一定的市场垄断地位。
3. 品牌竞争激烈，随着市场竞争的不断加剧，企业对品牌建设的重视程度也在不断提高。
一些知名品牌通过不断提升产品品质和服务水平，赢得了市场和客户的信赖。
四、行业发展机遇与挑战。
1. 机遇，随着工业自动化水平的不断提高，直线电机的市场需求将会持续增长；同时，新兴应用领域的拓展也为直线电机行业带来了新的发展机遇。
国内外直线电机技术的发展与应用综述
国内外直线电机技术的发展与应用综述一、直线电机技术的发展直线电机是一种能够直接产生直线运动的电机，它是融合了电磁学、力学和控制理论的高新技术产品。
随着工业自动化和智能制造的发展，直线电机技术在国内外得到了广泛的应用和推广。
在这样的背景下，直线电机技术的发展也迅速走向成熟，实现了快速、精密、高效的直线运动控制。
1. 直线电机技术的起源直线电机技术的起源可以追溯到20世纪初，当时的工业生产需要更高效的动力传动设备，传统的旋转电机在直线运动控制方面存在较大的局限性。
由此，人们开始研究和开发能够直接产生直线运动的电机，而直线电机应运而生。
2. 直线电机技术的发展历程20世纪50年代，磁悬浮直线电机技术开始初露头角，但由于材料、加工工艺等方面的限制，当时的直线电机技术仍处于萌芽阶段。
随着硬磁材料和控制技术的不断改进，直线电机技术逐渐成熟，应用领域也不断拓展。
3. 直线电机技术在国际上的发展状况在国际上，直线电机技术已经得到了广泛的应用和研究。
欧美国家在直线电机技术方面具有较强的研发实力和生产能力，其在航空航天、高铁、机器人等领域的应用取得了显著的成绩。
而在亚洲地区，日本和韩国也在直线电机技术领域拥有一定的技术积累和市场份额。
二、直线电机技术的应用直线电机技术作为一种先进的动力传动技术，其在工业生产和科学研究领域得到了广泛的应用，并且在特定领域具有独特的优势。
1. 工业自动化领域在工业生产中，直线电机技术可以实现高速、高精度的直线运动控制，广泛应用于数控机床、激光切割设备、半导体生产设备等领域。
直线电机可以实现电磁直接驱动，避免了传统传动系统中的机械传动链路和间隙，提高了系统的动态响应性能和定位精度。
2. 航空航天领域直线电机技术在航空航天领域的应用也日益广泛。
在卫星姿态控制系统中，直线电机可以实现对姿态控制器的精确调整，提高了卫星的姿态控制精度和灵活性。
在航空器的起落架和飞行控制系统中，直线电机也可以实现更加稳定和精密的动力传递。
直线电机的发展及应用概况
实验方法
1、实验材料和设备
本实验采用一台直线电机作为被控对象，具体型号为LDS-1010。实验平台主 要包括：直线电机、数据采集卡、编码器、PC等。
2、实验过程和数据采集
实验过程包括以下步骤： （1）搭建实验平台，将直线电机与数据采集卡、编码器等设备连接；
（2）设定PID控制器的参数，包括比例增益、积分时间和微分时间；
3、精度保持：精度保持是直线电机的另一个重要技术，它是指电机在长时 间运行后仍然能够保持其初始精度和性能的能力。要实现高精度的直线电机，需 要采用先进的材料和加工工艺，以提高电机的热稳定性和机械稳定性。
四、直线电机的未来展望
随着技术的不断进步和市场需求的增长，直线电机未来的发展前景十分广阔。 未来几年，直线电机市场将进一步扩大，产业将朝着更高端、更精细的方向发展。 同时，直线电机在新能源、智能制造等新兴产业中的应用也将得到进一步拓展。
结论
本次演示通过对基于PID的直线电机控制方法进行实验研究，验证了PID控制 在直线电机位置控制中的有效性。实验结果表明，通过合理调整PID控制器的参 数，可以实现直线电机的高精度位置控制。然而，当直线电机在低速条件下运行 时，控制效果会有所降低，需要采取其他控制策略来提高控制精度。
在未来的研究中，我们可以进一步探索其他控制策略与PID控制相结合，以 提升直线电机的控制性能。例如，可以考虑采用神经网络、模糊逻辑等先进控制 方法来改善直线电机的控制效果。此外，为了更好地应用于实际生产中，我们还 需要研究如何在复杂环境和不同工况下对直线电机进行有效的控制。
二、直线电机的应用领域
1、工业领域：在工业领域，直线电机被广泛应用于各种生产线、传送带、 泵和阀门等设备中。例如，在汽车制造中，直线电机可以用于驱动活塞、传送带 等关键部件，提高生产效率和降低成本。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用优选稿
直线电机的发展及其在电梯行业的应用集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-直线电机的发展及其在电梯行业的应用直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动，与传统的方式相比，具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨，阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景，为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作，为了实现电梯门的开和关，需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言，无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统，因为交流电机响应速度慢，控制起来比较复杂，无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性，不易被环境影响，受到了行业的广泛关注，正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的，距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段，分别为：探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段，在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题，也没有找到直线电机合适的应用领域，因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上，取得了非常大的研究成果，发表了一些比较系统的电机类着作和文章，极大的推进了直线电机的发展，同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用，在这个阶段，研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径，各种各样的直线电机被广泛的推广，研究出了非常多的具有使用价值的产品，比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来，直线电机得到了迅速的发展，很多人都开始对直线电机进行研究。
直线电机的发展及其在电梯行业的应用
直线电机的发展及其在电梯行业的应用作者：朱广慧来源：《中国机械》2014年第02期摘要：直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动，与传统的方式相比，具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨，阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景，为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
关键词：直线电机；电梯；应用传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作，为了实现电梯门的开和关，需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言，无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统，因为交流电机响应速度慢，控制起来比较复杂，无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性，不易被环境影响，受到了行业的广泛关注，正逐渐成为主流的电梯产品。
1.直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的，距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段，分别为：探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段，在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题，也没有找到直线电机合适的应用领域，因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上，取得了非常大的研究成果，发表了一些比较系统的电机类著作和文章，极大的推进了直线电机的发展，同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视[1]。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用，在这个阶段，研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径，各种各样的直线电机被广泛的推广，研究出了非常多的具有使用价值的产品，比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来，直线电机得到了迅速的发展，很多人都开始对直线电机进行研究。
直线电机的发展及应用
直线电机的发展及应用机械0995 吴祉宁 2009934144一．直线电机的发展历史直线电机的发展经历了漫长的历史。
早在19 世纪末与20世纪初就有人从事直线电机的研究，但未获得成功。
直至20世纪50年代中期，控制技术、材料技术的飞速发展和新型控制元器件的不断出现，使直线电机的理论和应用获得了迅速的发展。
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。
这个专利是想把直线电机用在织布机的梭子上。
显然这个想法激励了许多科学家的热情，以致于在此以后的相当一段时间，一些科学家为此付出了许多的努力，然而，由于当时的制造技术，工程材料以及控制技术的现状，在经过断断续续20 多年的顽强努力后，最终却未能获得成功。
这里的艰辛，笔者也是深有体会的，因为，20 多年前笔者的大学毕业论文就是这个题目。
然而，最近笔者却实实在在地在中国的企业里看到了德国生产的经编机中应用了直线电机驱动的梭子。
由于使用性能和效率大大提高，从而使该经编机的身价提高10 倍以上。
不过，科学家为了获得电梭子应用而巧妙构思的许多各种形式的直线电机，却为后来将它们应用到其它场合奠定了基础。
例如，将大推力、高速度的织梭直线电机经过重新设计，摇身一变向着电炮和电弹射器方面发展下去，旧日本海军就曾在横须贺开始过无烟、无声电炮的制造。
当然，历史没有给这些侵略者任何杀人的机会，这些电炮还没有来得及试用便迎来了他们的战败，此是后话，1995 年美国宣布电磁炮试制成功。
在1917 年出现了第一台圆筒型直线电动机，事实上那是一种具有换接初级线圈的直流磁阻电机，人们试图把它作为导弹发射装置，但其发展并没有超出模型阶段。
在1923 年，有人提出用扁平感应直线电动机去驱动一种连续运行的站台系统，打算把它敷设在街道上，当时建造了试验轨道，然而没有获得成功。
直线电机的发展与应用概述
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｓ Ｖ ｑ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
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直线电机的发展与应用概述
谢侠 飞 张 丽荣 Fra bibliotek（ 秦皇岛市技师学院 。 河北 秦皇岛 ０ ６ ６ ０ ０ １ ）
【 摘 要】 本文概 述 了直线电机 的特 点、 发展历 史， 介绍 了国内外的直线电机研 究近 况， 最后评述 了直线电机 广阔的应 用前景 。 【 关键词１ 直线电机 ； 发展 ； 应用
用时代 ． 在这个时代 ． 各类直线电机的应用得 到了迅速 的推广 ． 制成 了 许多具有 实用价值 的装置和产品 ，例如直线 电机驱动 的钢管输送机 、 直线 电机是一 种将电能直接 转化成直线运 动机 械能而不需要 任 运煤机 、 起重机 、 空压机 、 冲压机 、 拉伸机 、 各种 电动门、 电动窗 、 电动编 何中间转换机构的传 动装置。由于采用了“ 零传动 ” 。 从而较传 统传动 织机等等 特别可喜 的是利用直线电机驱动 的磁悬浮列车 ． 其速度 已 方式有 明显 的优势 ， 如结构简单 、 无接触 、 无磨损 、 噪声 低 、 速度快 、 精 超５ ０ ０ ｋ ｍ ／ ｈ ． 接近 了航空 的飞行速度 ． 且试验行 程累计 已达 数十万公 度高等 。 近年 ． 随着 工业加 工质量 和运动定位精度等要求的提高 ． 直线 里 。 电机受到 了广泛的关注 在 国外 ． 直线电机驱 动技术 已进入 工业化阶 我 国直线电机的研究 和应用发展也是从七十年代初开始 的 其中 段． 但 国内尚处于起步阶段 本文就直线电机 的发展 和近况 以及应 用 哈尔滨泰富科技实业有 限责任公司 ． 依托浙 江大 学的技术优势 ． 并 与 前景作一简要介绍 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 １ 直 线 电机 的 发 展 电机及其系统产品的能力 ． 在 国内已有较大的影响 直线 电机 的发展经历 了漫长的历史 早在 １ ９世纪末与 ２ ０世纪初 就有人从事直线 电机 的研究 ． 但均未获得成功 直至 ２ Ｏ 世纪 ５ ０ 年代 ２ 直 线 电 机 的优 点 中期 ， 控制技术 、 材料技术 的飞速发展和新型控制元器件的不断 出现 ， 首先 ． 直线驱动系统可以保证恒定 的速度特性 ． 速度偏差很小 、 在 使直线 电机 的理论 和应用获得 了迅速 的发展 需要较高加速度的应用中 ， 直线 电机可 以提供大 于 ｌ ０ ｇ 的加速度 ， 而 １ ． １ 萌芽 阶段 传统 电机产生的加速度在 １ ｇ 范围内。直线驱动电机的精度只受反馈 从 １ ８ ４ ０ 年到 １ ９ ５ ５ 年的 ｌ １ ６ 年期间 ． 直线 电机从 设想到实验到部 分辨率 、 控制算法 以及电机结构 的限制 。采用前馈控制的直线电机系 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 统可 以减少跟踪误差 ２ ０ ０ 倍 以上 ． 而传统的驱动系统却受前述各因素 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 的制约 ． 此外还受机械系统限制 利。在 经过 断断续续 ２ ０多年 的顽强努力后 ， 最终却未能获得成 功。 其次 ． 直线 电机结构简单 ． 由很 少组件组成 ， 因此需要的润滑也较 在１ ９ １ ７ 年 出现 了第一 台圆筒型直线电动机 在 １ ９ ２ ３ 年． 有人提 少。 这意味着它的使用 寿命较长 以及运行比较干净 。 相比而言 ， 传统 的 出用扁平感 应直线 电动机 去驱动一种连续运行 的站 台系统 ． 打算把它 驱动系统是 由 ２ ０多个零部件组成的庞大系统 每个零部件都需要装 敷设 在街道上 ， 当时建造 了试 验轨道 ． 然而没有获得成功 。从 １ ８ ４ ０年 配时间、 调整时间 以及预防性维护 相反 ， 直线 电机结构很简单 ， 它是 到１ ９ ３ ０ 年前后 ． 这一 时期 的直线 电机研究就像一个未 出生的孩子 ． 正 个 电磁执行机构 ． 该执行机构是由两个支承在一个直线导轨上 的刚 处于孕育阶段 ； 就像一 棵没出土的树苗 ， 正处于萌芽阶段 。 体零件组成 １ ． ２ 启动阶段 从 １ ９ ３ ０ 年到 １ ９ ４ ０ 年 期间 ．直线 电机进 入 了实验研究 的启 动阶 ３ 直 线 电 机的 应 用 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 ３ ． １ 在工业 与 自动化 中的应用 有了更深一层的认 识 ． 奠定了直线电机在今后 的应用基础 由于直线电机有其 自身独特的优点 ． 因此在机械设备 和机床 中的 １ － ３ 实 践 阶 段 机 电一体化方面得到广泛应用 ． 如直线 电机驱动的冲床 ， 电磁锤 、 螺旋 从 １ ９ ４ ０年 到 １ ９ ５ ５年期间 ， 世 界一些发达 国家 的科 研人员 ． 在实 压力机、 电磁打箔 机、 压铸机和型材轧制牵引机 等。 在机械加工机床中 验的基础上 ． 又进 行了一些实验应用工作 。１ ９ ４ ５ 年， 美 国西 屋电气 公 用于往复运动的动力 源一直线 电磁驱动装置在车铣 、 刨、 磨、 插、 锯、 拉 司首先研制成 功的电力牵引 飞机 弹射 器 ． 它以７ ４ ０ ｏ ｋ ｗ的直线 电机 为 等机床中得到应用 ． 替代传统机械传动装置。 在激光机械 、 半导体制造 动力 ，成功地用 ４ ． １ ｓ的时间将一架重 ４ ５ ３ ５ ｋ ｇ的喷气式 飞机在 １ ６ ５ ｍ 设备上也应用了直线电机 驱动的 ｘ — Ｙ工作 台。以及 用于组合机床 自 的行程 内由静止加速到 １ ８ ８ ｋ ｍ ／ ｈ的速度 它的试验成功 ． 使直线 电动 动化生产机床间直线 电机驱动传送线 ． 用于浮法玻璃生产线 上的熔 融 机可靠性好等优 点受到了应有 的重视 ． 随后 ． 美 国利用直线 电机 制成 金属搅拌器 用于电网中的直线 电机驱动真空断路器 ． 用于选矿的直 用作抽汲钾 、 钠 等液态金属 的电磁泵 １ ９ ５ ４年 ． 英 国皇家飞机制造公 线 电机铁磁分离器 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 用于冶金工业 中的电磁泵 、 液态金属搅拌器 。用于纺织工业 中的 １ ６ ０ ０ ｋ ｎ 。 在这个阶段中 ， 尤需值得 一提 的是 ， 直线 电机作为高速列车 直线 电机驱动的电梭子 、 割麻装置 以及各种 自动化仪表和电动执行机 的驱 动装置 得到 了各 国的高度 重视并 计划予 以实施 在 １ ８ ４ ０年到 构。 １ ９ ５ ５ 年 的直 线电机探索实验和部分实验应用 时代 ． 其直线 电机与旋 ３ ． ２ 在交通运输业中的应用 转 电机 的相互竞争 当中． 由于直线电机 的成本和效率方面没有能够战 直线 电机技术在磁悬浮列车方面是很重要 的应用 ． 在交通技术发 胜旋转 电机 ． 或者说 ． 直线电机还没能找到唯独它能解 决问题 的领域 ． 展上是一个很大的突破 ． 除此之外 ． 还有直线电机驱动的 电磁推进器 ， 以及直线 电机在设计方面也没有突破性的成功。所以 ． 直线 电机在这 直线 电机驱动的地铁 ． 直线电机驱动 的公路高速 电动车等。 时代始终未能得到真正 的应用 ３ ． ３ 在物料输送与搬运方面的应用 １ － ４ 开发 阶段 直线 电机在各种物料输送和搬运方面具有独特 的优 势 ． 例 如： 在 自１ ９ ５ ５ 年 以来 ， 直线 电机进入 ｒ 全面的开发阶段。这个时期 ， 它 垂 直输送 方面有直线电机 电梯 、 升降机 ； 在平 面输 送方面有直线 电机 可以说 是直线电机 的“ 文艺复 兴时期 ” １ ９ ５ ６ 年莱思韦特开始公开发 驱 动的邮政包件分拣输送线 、行李分拣输送线 、 钢材生产输送线 、 电 表直线电机理论分析 的文章 ． １ ９ ６ ２ 年 Ｗｅ ｓ ｔ 和 ａ ｙ ａ ｗ ａ ｎ ｔ 设 计 了作为铁 气、 电子 、 机械加工生产线 、 食 品加工线 、 制 药生产线等各种工业加 工 磁谐 振器的单相直线 电动机 到 １ ９ ６ ５年 以后 ． 随着控制技术和材料性 线、 装 配线 、 检测线 ， 商场 、 医院等场合的物料输送及立 体仓库 的搬运 、 能的显著提 高． 应用直线 电机 的实用设备被逐步开发 出来 。例如采用 立体汽车库的调度等 直线 电机 的 Ｍ Ｈ Ｄ泵 、 自动绘 图仪 、 磁头定 位驱动装 置 ， 电唱机 、 缝 纫 ３ ． ４ 在民用与建 筑业方 面的应用 机、 空气压缩机 、 输送装置等。 在民用与建筑业方 面直线 电机也得到 广泛应用 ， 如： 直线电机驱 １ ． ５ 应用阶段 动的门与门锁 、 窗与窗帘、 床、 餐桌 、 椅等 ， 达有用直线电机驱动的洗衣 从１ ９ ７ １ 年始到 目前的这个 阶段 ． 直线 电机终于进入 了独立 的应 机、 干燥机 、 晾衣架 、 电动工具 、 搬 手、 拧 紧装置等 。 （ 下转第 ８ ３ 页）
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文件编号：GD/FS-7710（安全管理范本系列）直线电机的发展及其在电梯行业的应用详细版In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.编辑：_________________单位：_________________日期：_________________直线电机的发展及其在电梯行业的应用详细版提示语：本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。
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直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动，与传统的方式相比，具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。
基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨，阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景，为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。
传统的电梯曳引系统和门机利用交流旋转电机进行工作，为了实现电梯门的开和关，需要借助一些比较复杂的转动机构来把旋转运动的电机转变成直线运动。
就电梯的曳引驱动系统而言，无论是交流电机蜗轮蜗杆驱动系统或是交流调速系统、或是永磁马达调速系统，因为交流电机响应速度慢，控制起来比较复杂，无法满足未来对电梯性能的要求。
而直线电机因为其结构的特殊性，不易被环境影响，受到了行业的广泛关注，正逐渐成为主流的电梯产品。
直线电机的发展和研究情况1.1.直线电机的发展史直线电机的概念是在1840年被提出来的，距今有一百多年的历史。
可以将其发展史大致分成三个阶段，分别为：探索实验阶段、开发应用阶段和实用商品化阶段。
其中第一个阶段指的是直线电机的探索和实验阶段，在这个阶段直线电机的设计还存在一定的问题，也没有找到直线电机合适的应用领域，因此直线电机一直没有被广泛使用。
在开发阶段科学家在直线电动机研究的基础上，取得了非常大的研究成果，发表了一些比较系统的电机类著作和文章，极大的推进了直线电机的发展，同时也引起了广大研究人员对直线电机的重视。
从1971年开始对直线电机进行了独立应用，在这个阶段，研究人员选择了出了适合直线电机使用的途径，各种各样的直线电机被广泛的推广，研究出了非常多的具有使用价值的产品，比如冲压机、空压机、煤机等。
1.2.近年来国内外对直线电机的研究情况近年来，直线电机得到了迅速的发展，很多人都开始对直线电机进行研究。
国际上很多公司也逐渐开始研发直线电机类的产品，比如日本的三井精机公司、美国的Koll-morgen公司、各国的Wesitinghouse公司等等。
各种各样质量良好的直线电机产品也出现在了人们的视野中。
比如Indramat公司研究出了非常完整的直线电机系列，其中包含了封闭式异步直线电机和无罩壳异步直线电机。
在直线电机的控制系统中设置了非常标准的接口，可以更好的保证各种景观改型的程序控制器和数字变换器相兼容。
我国对直线电机的研究发展比较晚，大概是从70年代发展起来的。
不过在国外直线电机使用潮流的影响下，我国国内也出现了很多直线电机开发使用的单位，例如浙江大学、沈阳工业大学、浙江大学、西安交通大学等。
我国第一个直线电机研究所在浙江大学诞生，并且此研究取得了非常不错的研究成果。
目前我国在直线电机方面的研究成果主要有摩擦压力机、冲压机、矿山运输系统、直线电机驱动门、自动绘图仪等。
这些产品已经得到了应用推广。
本文主要对直线电机在电梯行业的应用进行探讨。
电梯行业中直线电机的应用2.1.电梯控制系统的基本要求因为电梯是一个需要频繁制动和起动的设备，在运行的过程中，加速时间和减速时间占据了很大一部分的比例。
特别在单层运行时，几乎完全处于制动和起动的状态。
如果可以对电梯的制动和起动时间进行降低，就可以极大的节约乘客的时间。
从这个方面来说，在对电梯的运行进行控制时，要对其运行时间进行优化。
另外，乘客在减速下降和加速上升的时候，在加速度的影响下，会有超重的感觉，人体的器官也受到了更大的重力。
会出现头晕的情况。
经研究证明，电梯在使用的过程中生理系数一般要控制到1.31m/s以下。
所以，电梯在减速和加速的过程中，要在保证舒适度的基础上对速度进行控制。
除了需要控制运动以外，还需要对通讯、监控、显示等方面的内容进行控制。
2.2.电梯运动控制系统方案的设计一般情况下，可以把电梯控制系统分成拖动调速系统和操作控制系统两个方面的内容，根据控制需求的不同，在应用的过程中，要选择对应的控制芯片。
在控制系统中主要有电梯运行逻辑功能的控制、电梯群的监控调度、电梯交通分析的计算三个方面，因此在选择芯片时要选择可以同时处理多个任务和有着良好计算能力的芯片，要可以实时的对直线电机进行控制，及时的响应输入信号。
当前拖动调速系统和操作系统主要是使用微处理器控制的全数字化电梯控制系统。
传统的控制系统主要是由PLC控制系统或者继电器控制系统构成，属于集中控制系统。
在使用的过程中，常常需要把控制电路信号、强迫换信号、急停回路信号、换速和平层信号等发送到同一个控制器，此控制器在进行逻辑运算后，对此信号进行执行。
使用控制系统，控制器的运算量非常大，极大的限制了系统的实时响应速度，而且控制器的功能无法进一步进行扩充，线路非常复杂，出现故障后维修非常困难。
特别对于高层电梯来说，有非常多的信号线，维修起来就更加麻烦了。
而直线电机电梯使用全数字微处理器对系统进行控制，对调速的问题进行解决。
根据实际的控制需求，对应的选择处理器。
比如在对电梯门厅进行简单的控制操作时，可使用51系列的芯片，如果有多个控制任务和电梯群控需求，可以使用ARM控制芯片。
使用微机控制系统可以对电梯进行群控管理，对电梯进行合理的调配，提高电梯运行的效率，降低电梯等候的时间，节省电能。
为了对系统的可靠性进行提升，可以使用无触点的逻辑线路，维修费用不高，产品质量非常不错。
有较常大的灵活性，可根据实际需求对控制程序进行改变，当出现故障时，可以对故障进行显示，使维修变得更加的容易，对电梯的运行效率进行提升，降低故障的时间。
拖动调速控制系统通常由80c196mc(16位单片机)构成。
随着控制算法的复杂程度逐渐提升，16位单片机逐渐被性能更高的DSP芯片取代，这种控制系统主要是由电流检测、电压检测、速度检测等参数构成。
2.3.硬件平台的搭建2.3.1.主控系统的搭建在早期对电梯进行控制、管理和测量的过程中，主要使用高档的单片机来实现，单片机在应用的过程中会受到资源和速度的限制，很难实现电梯的通信管理、人机界面、数据处理、数据采样和控制的任务。
为了更好的将电梯控制系统的任务完成，就需要应用嵌入式系统。
目前DSP处理器和32位数据处理的ARM核处理器是两种比较重要的嵌入式系统的处理器。
因为在对电梯控制系统进行控制的过程中，控制、管理和数据通信是几个非常重要的方面，因此ARM是非常不错的选择。
ARM主要是由一片ARM9芯片构成，通过在嵌入式操作系统中进行应用可以将电梯运行的指令发送到拖动控制系统，达到桥厢控制系统和各门厅控制系统串行通信的目的，将电梯的运行状态和轿厢的位置发送到各个门厅控制系统，为了方便对电梯进行调度和群控，可以和监控PC进行连接。
2.3.2.拖动控制系统的搭建直线电机驱动的无绳电梯和传统曳引式电梯相比，不需要进行配重，不需要一个专门的机房来安装驱动电机，可以节省大量的空间，在安装的过程中，直线电机驱动无绳电梯不需要使用很长的钢丝绳，使用的机械部分非常简单，在运行过程中故障点非常少，电梯安装起来非常简单，维护工作比较少。
在搭建拖动控制系统的时候，主要使用DSP芯片。
和其他处理器相比，DSP芯片更加适合对数字信号进行处理，DSP芯片主要是由一片TI的DSP芯片构成，主要具有下面几个方面的功能：（1）可以根据信号，进行运行逻辑的判断，对车厢位置和实际速度进行计算。
（2）可以检测主回路电压电流的信号，可以对井道位置和光电旋转编码器位置的信号进行接收。
（3）通过控制直接推力，来对变频调速进行控制，实现速度闭环、电流闭环和位置闭环，更加精准的对电梯的运行进行控制。
（4）对各种故障进行处理，比如功率模块故障、上下冲顶、消防运行等。
（5）实现桥厢控制系统的串行通信对轿厢位置的运行状态信息和位置进行发送。
所以拖动控制系统主要使用DSP芯片进行搭建。
2.3.3.厅门和轿厢控制系统的搭建在对厅门和轿厢控制系统进行搭建的时候，要使用三角载波和正弦波进行比较，然后产生PWM 脉冲序列，当正弦波小于三角载波时，对应的开关器会关闭，当正弦波大于三角载波的时候，对应的开关器件会处于连通的情况，产生的脉冲序列会对逆变器的功率开关器件进行控制。
通常情况下，厅门和轿厢系统的结构大致相同，可以使用PHILIPS的LPC941x系列的单片机组成控制系统，其中LPC941X可以在成本要求低、集成度要求高的场合进行使用，可以对各种性能要求进行满足。
只需要2~4个时钟周期，就可以将指令执行完毕，不仅可以极大的降低元件的数目，而且还可以有效的降低系统的成本。
在LPC940x中，内置了LCD段驱动器。
具有spI、nc、uart接口。
总而言之，直线电梯是未来电梯的主要发展方向，就目前对直线电梯的开发而言，大吨位（譬如美国对航空母舰战斗机的提升系统）、多轿厢（在一个井道布置若干个电梯轿厢）对直线电梯的开发具有诱人的应用前景；在直线电梯应用的过程中，直线电机的控制是非常关键的一个问题。
在直线电机控制理论的不断发展下，在材料科学不断发展的今天，随着永磁材料成本的降低，在不久的将来，直线电机的潜能会更加充分的被挖掘出来。
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