直线电机概述120125145
直线电机名词解释

直线电机名词解释直线电机,这可是个相当有趣且充满科技魅力的概念呢!直线电机从本质上来说,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。
想象一下,传统的电机往往是通过旋转运动,再借助各种机械结构,像皮带、链条或者齿轮等,才能转化为直线运动。
而直线电机就像是一个不走寻常路的革新者,直接一步到位实现直线运动,多酷呀!从结构上看,直线电机可以大致分为定子和动子这两个主要部分。
定子就像是它的根基,固定在某个位置,动子则是可以在定子产生的磁场作用下进行直线运动的部分。
这就好比是在一条特制的轨道上,动子就像是列车,定子产生的磁场就是推动列车前行的无形力量。
直线电机在很多领域都有着不可替代的作用。
在交通运输方面,磁悬浮列车就是直线电机的一个超酷应用范例。
磁悬浮列车利用直线电机的原理,使列车悬浮在轨道之上,从而大大减少了摩擦力。
这带来的好处可太多啦!一方面,它能够实现非常高的运行速度,远远超过传统的轮轨列车。
另一方面,由于减少了摩擦损耗,列车在运行过程中的能量损耗也大幅降低。
你看,当你乘坐磁悬浮列车时,那种风驰电掣般的感觉,背后就有直线电机的巨大功劳呢!在工业生产领域,直线电机也大放异彩。
比如说在一些高精度的加工设备中,直线电机能够提供非常精准的直线运动。
像在半导体芯片制造过程中,对于加工设备的精度要求极高,直线电机可以精确地将加工工具移动到指定的位置,误差可以控制在极小的范围内。
这就像是一个超级精确的工匠,能够在微观的世界里精准地雕琢每一个细节。
在物流自动化仓库中,直线电机也扮演着重要的角色。
那些自动搬运货物的设备,依靠直线电机能够快速而准确地在货架之间穿梭,搬运货物。
这不仅提高了物流的效率,还减少了人工操作可能带来的误差。
不过呢,直线电机也不是完美无缺的。
它的成本相对较高,无论是在制造过程中还是在后期的维护保养方面。
这是因为直线电机的技术含量较高,需要使用一些特殊的材料和工艺。
而且,由于它的结构相对复杂,一旦出现故障,排查和修复的难度也比传统的电机要大一些。
直线电机是怎么样的

直线电机是怎么样的直线电机是一种利用电磁力作用于直线导轨上的电动机。
与传统旋转电机相比,直线电机具有结构简单、运动平稳、高速高加速度、高精度、机械效率高、没有机械磨损等优点。
因此,直线电机广泛应用于自动化生产线、半导体设备、医疗器械、航空航天等领域。
直线电机的工作原理直线电机基本上是由电源、电容器、电感线圈、输出杆和导轨组成。
运用电磁感应定律,直线电机可以将电能转化为机械能,实现在导轨上的直线运动。
具体地,当直线电机加电后,直线电机上的导轨将受到电磁力的作用,导轨中的输出杆在电磁力的推动下会沿着导轨方向前进。
具有导体的电磁线圈内通以定电流,线圈内部将会产生电磁场,从而形成磁极对,并对相关元件施加力,最终实现直线运动。
直线电机的分类在不同的工作原理和结构上,直线电机可以分为多种类型,如下所述:1.电磁直线电机电磁直线电机是运用电磁感应原理实现直线运动的一种电动机,在导轨上由交变磁场、游动子和定子组成,通常应用于高速高精度等场合。
2.贴片直线电机贴片直线电机又称为盘式直线电机,它是采用线性运动的原理,通过电磁原理来驱动,运动部件是由一个滑块和一个直线电机来组成的,应用广泛于机床、慢放线等领域。
3.电声直线电机电声直线电机是利用电磁感应原理来实现振动运动的直线电机,通常应用于扬声器、无线电等领域。
它具有高精度、低噪音、快速响应、线性性能好等特点。
直线电机的应用直线电机广泛应用于各种需要直线运动的场合,在工业自动化领域可以实现机械自动化和智能化,可以用于各种运输、分拣、加工、生产和包装等设备。
在医疗器械领域中,直线电机可应用于医用机器人、病床运动部件等。
在航空航天领域中,直线电机可以用于伺服系统、导引系统、位移系统等,为航空航天领域提供了方便和重要的支持。
直线电机的未来发展随着科技的发展和人们对科技应用的需求增长,直线电机正在为我们创造出更多的可能,未来直线电机将越来越小巧、智能、节能、环保,将有更广泛的应用前景和市场空间。
直线电机文档

直线电机简介直线电机是一种特殊的电机,与传统的旋转电机不同,直线电机将转动运动转化为直线运动。
它的工作原理是利用电磁力在线性定子和直线电磁体之间产生相互作用,从而实现直线运动。
直线电机具有结构简单、效率高、响应快等优点,在现代工业生产中得到了广泛的应用。
工作原理直线电机的工作原理可以简单描述为:通过施加电流到定子上,定子产生的电磁力将直线电磁体推动在定子上直线运动。
这种电磁力的产生主要依靠磁场和电流之间的相互作用。
直线电机的定子和直线电磁体之间有多个电磁铁柱,通过这些铁柱,直线电机可以施加不同的力和速度来实现不同的运动需求。
直线电机的定子由包含线圈的铁柱组成,当电流通过线圈时,产生的磁场将影响铁柱上的直线电磁体。
直线电磁体由包含磁铁的铁柱组成,当直线电磁体运动时,就会在定子上产生电流,从而形成闭环。
优点直线电机相较于传统的旋转电机有多个优点:1.结构简单:直线电机的结构相对简单,由定子和直线电磁体组成,没有传统电机的转子和机械传动部分。
2.效率高:由于没有机械传动损耗,直线电机的效率相对较高,能够将电能有效地转化为直线运动。
3.响应快:直线电机的启停和反向运动非常快速,响应时间短。
4.精度高:直线电机的定位精度较高,能够实现对位置的准确控制。
5.可调节性强:通过改变电流大小和方向,可以调节直线电机的力和速度,适应不同的应用需求。
应用领域直线电机在工业生产中有着广泛的应用,特别是在需要进行直线运动、定位和控制的场景。
以下是直线电机的几个主要应用领域:1.自动化生产线:直线电机可以用于自动化生产线上的物料搬运、定位和组装。
2.机械加工:直线电机可以用于机械加工设备上的切割、切割和打磨等工序,实现精确的定位和控制。
3.包装机械:直线电机可以用于包装机械上的拨盘、送料和定位等控制任务,提高包装效率和精度。
4.输送系统:直线电机可以用于输送系统上的物料搬运和定位,如物流仓储系统中的货物输送和分拣等。
5.医疗设备:直线电机可以应用于医疗设备上的医疗机器人、X光机和CT扫描仪等,实现精确的定位和控制。
直线电机的概述

第一章直线电机的概述1.1直线电机的基本结构与工作原理1.1.1直线电机的基本结构图1-1所示的a和b分别表示了一台旋转电机和一台直线电机。
图1-1 旋转电机和直线电机示意图 a)旋转电机 b)直线电机直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种演变,它可看作是将一台旋转电机沿径向剖开,然后将电机的圆周展成直线,如图1-2所示。
这样就得到了由旋转电机演变而来的最原始的直线电机。
由定子演变而来的一侧称为初级,由转子演变而来的一侧成为次级。
图1-2 由旋转电机演变为直线电机的过程 a)沿径向剖开 b)把圆周展成直线图1-2中演变而来的直线电机,其初级和次级长度是相等的,由于在运行时初级和次级之间要做相对运动,如果在运动开始时,初级与次级正巧对齐,那么在运动中,初级与次级之间互相耦合的部分越来越少,而不能正常运动。
为了保证在所需的行程范围内,初级和次级之间的耦合能保持不变,因此世界应用时,是将初级与次级制造成不同的长度。
由于段初级在制造成本上,运行的费用上均比短次级低得多,因此一般采用短初级长次级。
如图1-3所示。
图1-3 单边型直线电机 a)短初级 b)短次级在图1-3中所示的直线电机中仅在一边安放初级,对于这样的结构型式称为单边型直线电机。
特点是在初级与次级之间存在着很大的法向吸力,一般这个法向吸力在钢次级时约为推力的10倍左右,大多数场合这种吸力是不希望存在的。
图1-4 双边型直线电机 a)短初级 b)短次级在图1-4中所示的直线电机在次级的两边都装上了初级。
这样这个法向吸力就可以相互抵消,这种结构型式称为双边型。
上述介绍的直线电机称为扁平型直线电机,是目前应用最为广泛的,除此之外直线电机还可以做成圆筒型(也称管型)结构,它也可以看作是由旋转电机演变过来的,演变过程如图1-5所示。
图1-5 旋转电机演变成圆筒型直线电机的过程 a)旋转电机 b)扁平型单边直线电机 c)圆筒型(管型)直线电机图1-5a表示一台旋转电机以及由定子绕组所构成的磁场极性分布情况;图1-5b表示转变为扁平型直线电机后,初级绕组所构成的磁场极性分布情况,然后将扁平型直线电机沿着和直线运动相垂直的方向卷接成筒形。
直线电机简介

管型直线感应电动机的典型结构如下图所示, 它的初级铁心是由硅钢片叠成的一些环形钢盘,初 级多相绕组的线圈绕成饼式,装配时将铁心与线圈 交替叠放于钢管机壳内。管型电机的次级通常由一 根表面包有铜皮或铝皮的实心钢元或厚壁钢管构成。
两相管型直线感应电动机
直线直流电机主要有两种类型:永磁式和 电磁式。前者多用在功率较小的自动记录仪表 中,如记录仪中笔的纵横走向的驱动,摄影机 中快门和光圈的操作机构,电表试验中探测头, 电梯门控制器的驱动等,而后者则用在驱动功 率较大的机构。下面分别对它们作一些介绍。
直线感应电动机 直线自整角机
Hale Waihona Puke 直线直流电动机 直线步进电动机
直线感应电机主要有两种型式,即平板型和 管型。平板型电机可以看作是由普通的旋转感应 (异步)电动机直接演变而来的。图(a)表示一台旋 转的感应电动机,设想将它沿径向剖开,并将定、 转子圆周展成直线,如图(b),这就得到了最简单 的平板型直线感应电机。
下图所示的结构是在软铁架两端装有极性同向放置的 两块永久磁铁,称为双永磁体结构,通电线圈可在滑道上 作直线运动。 这种结构具有体积小、成本低、效率高等优 点。国外将它组成闭环系统,用在规格为10英寸录音机中, 得到了良好的效果,在推动2.5N负载的情况下, 最大输入 功率为8W,通过全程只需0.25s,比普通类型闭环系统性能 有很大提高。
下图采用的是强磁铁结构,磁铁产生的磁通经过很小的气隙
被框架软铁所闭合,气隙中的磁场强度分布很均匀。当可动线圈 中通入电流后便产生电磁力,使线圈沿滑轨作直线运动,其 运动方向可由左手定则确定。这种结构的缺点是要求永久磁 铁的长度大于可动线圈的行程。如果记录仪的行程要求很长, 则磁铁长度就更长。因此,这种结构成本高,体积笨重。
简要总结直线电机的基本结构

简要总结直线电机的基本结构直线电机(Linear Motor)是一种将电能转换为机械运动的设备,它与传统的旋转电机不同,能够实现直线运动。
直线电机广泛应用于工业自动化、医疗设备、交通运输等领域,并且在一些特殊应用中具有独特的优势。
简要总结直线电机的基本结构,可以从以下几个方面展开叙述。
1. 基本构造直线电机的基本构造由定子(Stator)和推(或称为滑)子(Mover)组成。
定子是由一系列定子线圈组成的,它们通常被固定在机械结构中。
推子则是位于定子上方的部件,由磁体和导电金属组成。
直线电流通过定子线圈时,将在推子上产生磁场激励,从而使得推子在定子上方沿直线方向产生运动。
2. 工作原理直线电机的工作原理基于洛伦兹力(Lorentz Force)和法拉第电磁感应定律(Faraday's Law of Electromagnetic Induction)。
当定子线圈通电时,它们会产生一个磁场,而推子上的磁体则会感受到这个磁场产生的力。
根据洛伦兹力的作用,推子会在定子上方沿直线方向产生线性运动。
3. 类型和结构直线电机可以分为多种类型,其中包括永磁直线电机(Permanent Magnet Linear Motor,简称PMLM)、感应直线电机(Induction Linear Motor,简称ILM)和表面贴装直线电机(Surface Mount Linear Motor,简称SMLM)等。
不同类型的直线电机在结构上有所差异,但核心原理相同。
4. 优势和应用直线电机具有许多优势,如高运动精度、高加速度、零摩擦、静音等。
这使得直线电机在许多领域有着广泛的应用。
在工业自动化中,直线电机常被用于精密定位、运动控制和快速传送系统。
在医疗设备中,直线电机可用于手术机械臂和医疗仪器等。
直线电机还广泛应用于磁悬浮列车、电梯和电动汽车等交通运输领域。
直线电机作为一种能够实现直线运动的电机,其基本结构由定子和推子组成。
直线电机PPT课件

第12章 直线电机
图 12 - 2 平板型直线电动机 (a) 短初级; (b) 短次级
第12章 直线电机
图12 - 2所示的平板型直线电机仅在次级的一边具 有初级, 这种结构型式称单边型。单边型除了产生切 向力外, 还会在初、 次级间产生较大的法向力, 这在 某些应用中是不希望的。 为了更充分地利用次级和消 除法向力, 可以在次级的两侧都装上初级。 这种结构 型式称为双边型, 如图12 - 3所示。
根据电磁感应定律, 当磁钢相对于线圈以速度v运 动时, 磁通切割线圈边, 因而在两线圈中产生感应电 势E, 其值可用下式表示:
E2Wk
L
第12章 直线电机
式中, W/L为线圈的线密度, Φ为每极磁通。 因而感应 电势与直线运动速度成线性关系。 这就是直线测速机的 基本原理。
从关系式可见, 线圈的线密度决定着测速机的输出 斜率的值。 若线圈绕制不均匀, 排列不整齐, 造成线 圈各处密度不等, 会使电压脉动等指标变坏。 因此, 线圈的绕制需十分精心, 这是决定电机质量的关键之一。
第12章 直线电机
在平板型电机里线圈一般做成菱形, 如图12 - 5(a)(图 中只示出一相线圈的连接), 它的端部只起连接作用。 在管形电机里, 线圈的端部就不再需要, 把各线圈边 卷曲起来, 就成为饼式线圈, 如图12 - 5(b)所示。 管 型直线感应电动机的典型结构如图12 - 6所示, 它的 初级铁心是由硅钢片叠成的一些环形钢盘, 初级多相 绕组的线圈绕成饼式, 装配时将铁心与线圈交替叠放 于钢管机壳内。 管型电机的次级通常由一根表面包有 铜皮或铝皮的实心钢元或厚壁钢管构成。
第12章 直线电机
与旋转电机传动相比, 直线电机传动主要具有下 列优点:
(1) 直线电机由于不需要中间传动机械, 因而使整 个机械得到简化, 提高了精度, 减少了振动和噪音;
直线电机介绍

一.直线电机的发展历史1845 年英国人Charles Wheastone发明了世界上第一台直线电动机,但这种直线电动机由于气隙过大而导致效率很低,未获成功。
在160多年的历史中直线电机主要经历了三个时期,分别是:1.1840~1955年为探索实验时期在这个期间直线电机从设想到试验再到部分试验,经历了一个不断探索的过程。
最早明确提出直线电机的文章是1890年美国匹兹堡市的市长写的一片文章,然而限于当时的技术条件,最终并没有获得成功。
到了1905年出现了将直线电机作为火车推进机构的设想,给当时各国的研究人员带来了极大的鼓舞,在1917年出现了第一台圆筒形直线电机,并试图用它来作为导弹的发射装置,但始终还是停留在模型阶段。
经过1930年到1940年的实验阶段,科研人员获取了大量的实验数据,从而对理论有了更深的认识。
在随后的过程中,1945年美国的西屋电气研制成功了电力牵引飞机弹射器,它以7400kw的直线电机作为动力,并且成功的进行了试验,同时使得直线电机可靠性等优点得到了重视。
在1954年英国皇家飞机制造公司成功利用双边扁平型直流直线电机制成了导弹发射装置。
但是在这个过程中,由于直线电机与旋转电机相比在成本和效率方面没有优势,并没有取得突破性的成功。
2.1956—1970年为直线电机的开发应用期1955年以后,直线电机进入了全面的开发阶段,同时该时期的控制技术和材料技术的发展,更有力的促进了直线电机的开发。
直线电机的使用设备逐渐被开发出来,例如采用直线电机的MHD泵、自动绘图仪、磁头定位驱动装置、空气压缩机等。
3. 1971年至今为直线电机的使用商品时期到目前,各类直线电机的应用得到了推广,形成了许多有实用价值的商品,直线电机开始在旋转电机无能为力的地方寻找自己的位置。
例如,直线电机应用于磁悬浮列车,液态金属的输送和搅拌,电子缝纫机和磁头定位装置,直线电机冲压机等等。
二.直线电机工作原理和分类所谓的直线电机就是利用电磁原理,将电能装换为直线运动的装置。
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河南机电高等专科学校先进制造技术课程论文论文题目:直线电机概述系部:机械工程系专业:起重运输机械设计与制造班级:起机121学生姓名:吴燚学号:120125145指导教师:安林超2014年10月20日绪论直线电机也称线性电机,线性马达,直线马达,推杆马达在实际工业应用中的稳定增长,证明直线电机可以放心的使用。
下面简单介绍直线电机类型和他们与旋转电机的不同。
最常用的直线电机类型是平板式和U 型槽式,和管式。
线圈的典型组成是三相,有霍尔元件实现无刷换相。
直线电机动子(forcer,rotor)是用环氧材料把线圈压成的。
磁轨是把磁铁固定在钢上。
直线电机在过去的10年,经实践上引人注目的增长和工业应用的显著受益才真正成熟。
直线电机经常简单描述为旋转电机被展平,而工作原理相同。
动子(forcer,rotor) 是用环氧材料把线圈压缩在一起制成的.而且,磁轨是把磁铁(通常是高能量的稀土磁铁)固定在钢上.电机的动子包括线圈绕组,霍尔元件电路板,电热调节器(温度传感器监控温度)和电子接口。
在旋转电机中,动子和定子需要旋转轴承支撑动子以保证相对运动部分的气隙(air gap)。
同样的,直线电机需要直线导轨来保持动子在磁轨产生的磁场中的位置。
和旋转伺服电机的编码器安装在轴上反馈位置一样,直线电机需要反馈直线位置的反馈装置--直线编码器,它可以直接测量负载的位置从而提高负载的位置精度。
直线电机的控制和旋转电机一样。
象无刷旋转电机,动子和定子无机械连接(无刷),不象旋转电机的方面,动子旋转和定子位置保持固定,直线电机系统可以是磁轨动或推力线圈动(大部分定位系统应用是磁轨固定,推力线圈动)。
用推力线圈运动的电机,推力线圈的重量和负载比很小。
然而,需要高柔性线缆及其管理系统。
用磁轨运动的电机,不仅要承受负载,还要承受磁轨质量,但无需线缆管理系统。
相似的机电原理用在直线和旋转电机上。
相同的电磁力在旋转电机上产生力矩在直线电机产生直线推力作用。
因此,直线电机使用和旋转电机相同的控制和可编程配置。
直线电机的形状可以是平板式和U 型槽式,和管式.哪种构造最适合要看实际应用的规格要求和工作环境。
第1章工作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。
由定子演变而来的一侧称为初级,由转子演变而来的一侧称为次级。
在实际应用时,将初级和次级制造成不同的长度,以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变。
直线电机可以是短初级长次级,也可以是长初级短次级。
考虑到制造成本、运行费用,以直线感应电动机为例:当初级绕组通入交流电源时,便在气隙中产生行波磁场,次级在行波磁场切割下,将感应出电动势并产生电流,该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。
如果初级固定,则次级在推力作用下做直线运动;反之,则初级做直线运动。
直线电机的驱动控制技术一个直线电机应用系统不仅要有性能良好的直线电机,还必须具有能在安全可靠的条件下实现技术与经济要求的控制系统。
随着自动控制技术与微计算机技术的发展,直线电机的控制方法越来越多。
对直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面:一是传统控制技术,二是现代控制技术,三是智能控制技术。
传统的控制技术如PID反馈控制、解耦控制等在交流伺服系统中得到了广泛的应用。
其中PID控制蕴涵动态控制过程中的信息,具有较强的鲁棒性,是交流伺服电机驱动系统中最基本的控制方式。
为了提高控制效果,往往采用解耦控制和矢量控制技术。
在对象模型确定、不变化且是线性的以及操作条件、运行环境是确定不变的条件下,采用传统控制技术是简单有效的。
但是在高精度微进给的高性能场合,就必须考虑对象结构与参数的变化。
各种非线性的影响,运行环境的改变及环境干扰等时变和不确定因数,才能得到满意的控制效果。
因此,现代控制技术在直线伺服电机控制的研究中引起了很大的重视。
常用控制方法有:自适应控制、滑模变结构控制、鲁棒控制及智能控制。
主要是将模糊逻辑、神经网络与PID、H∞控制等现有的成熟的控制方法相结合,取长补短,以获得更好的控制性能。
第2章直线电机的应用直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种变形,它可以看作是一台旋转电机沿其径向剖开,然后拉平演变而成。
随着自动控制技术和微型计算机的高速发展,对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求,在这种情况下,传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置,已经远不能满足现代控制系统的要求,为此,世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机,使得直线电机的应用领域越来越广。
直线电机与旋转电机相比,主要有如下几个特点:一是结构简单,由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置,因而使得系统本身的结构大为简化,重量和体积大大地下降;二是定位精度高,在需要直线运动的地方,直线电机可以实现直接传动,因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差,故定位精度高,如采用微机控制,则还可以大大地提高整个系统的定位精度;三是反应速度快、灵敏度高,随动性好。
直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑,因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触,这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力,因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性;四是工作安全可靠、寿命长。
直线电机可以实现无接触传递力,机械摩擦损耗几乎为零,所以故障少,免维修,因而工作安全可靠、寿命长。
直线电机主要应用于三个方面:一是应用于自动控制系统,这类应用场合比较多;其次是作为长期连续运行的驱动电机;三是应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。
高速磁悬浮列车磁悬浮列车是直线电机实际应用的最典型的例子,美、英、日、法、德、加拿大等国都在研制直线悬浮列车,其中日本进展最快。
直线电机驱动的电梯世界上第一台使用直线电机驱动的电梯是1990年4月安装于日本东京都丰岛区万世大楼,该电梯载重600kg,速度为105m/min,提升高度为22.9m。
由于直线电机驱动的电梯没有曳引机组,因而建筑物顶的机房可省略。
如果建筑物的高度增至1000米左右,就必须使用无钢丝绳电梯,这种电梯采用高温超导技术的直线电机驱动,线圈装在井道中,轿厢外装有高性能永磁材料,就如磁悬浮列车一样,采用无线电波或光控技术控制。
超高速电动机在旋转超过某一极限时,采用滚动轴承的电动机就会产生烧结、损坏现象,国外研制了一种直线悬浮电动机(电磁轴承),采用悬浮技术使电机的动子悬浮在空中,消除了动子和定子之间的机械接触和摩擦阻力,其转速可达25000~100000r/min以上,因而在高速电动机和高速主轴部件上得到广泛的应用。
如日本安川公司新近研制的多工序自动数控车床用5轴可控式电磁高速主轴采用两个经向电磁轴承和一个轴向推力电磁轴承,可在任意方向上承受机床的负载。
在轴的中间,除配有高速电动机以外,还配有与多工序自动数控车床相适应的工具自动交换机构。
第3章分类3.1圆柱形圆柱形动磁体直线电机动子是圆柱形结构。
沿固定着磁场的圆柱体运动。
这种电机是最初发现的商业应用但是不能使用于要求节省空间的平板式和U 型槽式直线电机的场合。
圆柱形动磁体直线电机的磁路与动磁执行器相似。
区别在于线圈可以复制以增加行程。
典型的线圈绕组是三相组成的,使用霍尔装置实现无刷换相。
推力线圈是圆柱形的,沿磁棒上下运动。
这种结构不适合对磁通泄漏敏感的应用。
必须小心操作保证手指不卡在磁棒和有吸引力的侧面之间。
管状直线电机设计的一个潜在的问题出现在,当行程增加,由于电机是完全圆柱的而且沿着磁棒上下运动,唯一的支撑点在两端。
保证磁棒的径向偏差不至于导致磁体接触推力线圈的长度总会有限制。
3.2U型槽式U 型槽式直线电机有两个介于金属板之间且都对着线圈动子的平行磁轨。
动子由导轨系统支撑在两磁轨中间。
动子是非钢的,意味着无吸力且在磁轨和推力线圈之间无干扰力产生。
非钢线圈装配具有惯量小,允许非常高的加速度。
线圈一般是三相的,无刷换相。
可以用空气冷却法冷却电机来获得性能的增强。
也有采用水冷方式的。
这种设计可以较好地减少磁通泄露因为磁体面对面安装在U 形导槽里。
这种设计也最小化了强大的磁力吸引带来的伤害。
这种设计的磁轨允许组合以增加行程长度,只局限于线缆管理系统可操作的长度,编码器的长度,和机械构造的大而平的结构的能力。
3.3平板有三种类型的平板式直线电机(均为无刷):无槽无铁芯,无槽有铁芯和有槽有铁芯。
选择时需要根据对应用要求的理解。
无槽无铁芯平板电机是一系列coils安装在一个铝板上。
由于FOCER 没有铁芯,电机没有吸力和接头效应(与U形槽电机同)。
该设计在一定某些应用中有助于延长轴承寿命。
动子可以从上面或侧面安装以适合大多数应用。
这种电机对要求控制速度平稳的应用是理想的。
如扫描应用,但是平板磁轨设计产生的推力输出最低。
通常,平板磁轨具有高的磁通泄露。
所以需要谨慎操作以防操作者受他们之间和其他被吸材料之间的磁力吸引而受到伤害。
无槽有铁芯:无槽有铁芯平板电机结构上和无槽无铁芯电机相似。
除了铁芯安装在钢叠片结构然后再安装到铝背板上,铁叠片结构用在指引磁场和增加推力。
磁轨和动子之间产生的吸力和电机产生的推力成正比,迭片结构导致接头力产生。
把动子安装到磁轨上时必须小心以免他们之间的吸力造成伤害。
无槽有铁芯比无槽无铁芯电机有更大的推力。
有槽有铁芯:这种类型的直线电机,铁心线圈被放进一个钢结构里以产生铁芯线圈单元。
铁芯有效增强电机的推力输出通过聚焦线圈产生的磁场。
铁芯电枢和磁轨之间强大的吸引力可以被预先用作气浮轴承系统的预加载荷。
这些力会增加轴承的磨损,磁铁的相位差可减少接头力。
第4章特点在实用的和买得起的直线电机出现以前,所有直线运动不得不从旋转机械通过使用滚珠或滚柱丝杠或带或滑轮转换而来。
对许多应用,如遇到大负载而且驱动轴是竖直面的。
这些方法仍然是最好的。
然而,直线电机比机械系统比有很多独特的优势,如非常高速和非常低速,高加速度,几乎零维护(无接触零件),高精度,无空回。
完成直线运动只需电机无需齿轮,联轴器或滑轮,对很多应用来说很有意义的,把那些不必要的,减低性能和缩短机械寿命的零件去掉了。
4.1优点(1)结构简单。
管型直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动,使结构大大简化,运动惯量减少,动态响应性能和定位精度大大提高;同时也提高了可靠性,节约了成本,使制造和维护更加简便。
它的初次级可以直接成为机构的一部分,这种独特的结合使得这种优势进一步体现出来。
(2)适合高速直线运动。
因为不存在离心力的约束,普通材料亦可以达到较高的速度。
而且如果初、次级间用气垫或磁垫保存间隙,运动时无机械接触,因而运动部分也就无摩擦和噪声。
这样,传动零部件没有磨损,可大大减小机械损耗,避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声,从而提高整体效率。