[直线电机结构]什么是直线电机？直线电机结构介绍！

    什么是直线电机？

 

    直线电机是一种直接将电能转化为直线运动机械能的传动装置，不需要任何中间转换机构。我们也叫它直线电机，直线电机，直线电机，推杆电机。最常用的直线电机类型有平面直线电机、u型槽直线电机和圆柱直线电机。具有系统结构简单、磨损少、噪音低、组合体强、维护方便等优点。旋转电机和直线电机的品种几乎都有相应的品种。

    直线电机与旋转电机的比较

 

    直线电机结构

 

    直线电机的结构主要包括直线电机的定子、电动机和支承轮。为了保证定子与电动机在行程范围内良好的电磁耦合，定子与电动机的铁芯长度不相等。定子可分为短定子和长定子。由于长定子结构成本高，运行成本高，故很少使用。与旋转磁场一样，直线电机定子铁芯也是由硅钢片制成，表面有齿；槽内嵌有三相、两相或单相绕组；单相线性异步电动机可制成复极式或电容移相式。

 

    直线电机是伸直的主要传统的圆柱形电机的一部分，改变封闭磁场的主要部分开放磁场，和旋转电机的定子部分主要直线电机的一部分，和旋转电机的转子部分二级直线电机的一部分。如果一次线圈是固定的，二次线圈可以沿行波磁场方向作直线运动。高速机床的直线电机可以直接驱动进给方式，直线电机的一次和二次直接安装在高速机床的工作台和床身上。由于这种进给传动方式的传动链缩短为0，故称为机床进给系统的“零传动”。

 

    直线电机的工作原理

 

    在直线电机中，它被称为初级电机，它相当于旋转电机的定子，而次级电机，它相当于旋转电机的转子，它被称为次级电机。此时，初级需要做很长一段时间，延伸到运动需要达到的位置，而次级不需要那么长。事实上，直线电机不仅可以长时间做一次电机，还可以长时间做二次电机；它不仅可以固定主元、移动副元，而且可以固定副元、移动副元。

    直线感应电动机是由旋转电动机发展而来的。将对称正弦交流电引入一次侧三相（或多相）绕组中，会产生气隙磁场。当不考虑芯体两端断裂引起的纵向边缘效应时，气隙磁场的分布与旋转电机相似，沿直线方向呈正弦分布。

 

    直线电机的主要分类

 

    根据工作原理，直线电机可分为：直流电动机、异步电机、同步电机和步进电机；直线电机可分为：单侧扁型、双侧扁型、盘式、缸式（或管式）等。最常用的直线电机类型有平面直线电机、u型槽直线电机和圆柱形直线电机，音圈电机因其音圈结构类似喇叭而得名。具有频率响应高、精度高等特点。这些电机分为圆柱形音圈电机和摆动音圈电机。也就是所谓的圆柱形直线电机。

 

    平面直线电机

 

    扁平直线电机芯安装在钢叠合结构上，然后安装在铝背板上。铁层压结构是用来引导磁场和增加推力的。轨道与执行机构之间的吸力与电机产生的推力成正比，叠层结构产生了合力。在磁性轨道上安装移动装置时，必须小心，避免因它们之间的吸力而造成伤害。

 

    平直式直线电动机

 

    U-slot直线电机

 

    u型槽直线电机有两个平行的磁性轨道，分别位于金属板和线圈移动器之间。执行机构由导轨系统支撑在两个磁性导轨中间。执行机构为非钢结构，这意味着磁轨和推力线圈之间没有吸力和干扰。非钢卷装配有一个小惯性和允许非常高的加速度。线圈一般是三相的，没有电刷换向。可采用风冷方式对电机进行冷却，以提高电机的性能。水冷也被使用。这种设计可以更好地减少漏磁，因为磁铁是面对面安装在u形导向槽。这种设计也最大限度地减少了由强磁吸引造成的损害。

 

    U-slot直线电机

 

    这种设计允许轨道的组合增加行程的长度，限制在电缆管理系统的可操作长度、编码器的长度以及机械结构的大而平的能力。

    圆柱直线电机

 

    圆柱形直线电机的执行机构是圆柱形结构。在具有固定磁场的圆柱上运动。这种电机是第一个商业应用，但它不能用于平面和u型槽直线电机，需要节省空间。圆柱形动磁直线电机的磁路与动磁致动器的磁路相似。不同的是，线圈可以复制，以增加旅行。典型的线圈绕组由三相组成。采用霍尔器件实现无刷换相。推力线圈是圆柱形的，在磁棒上上下移动。这种结构不适合漏磁敏感的应用。必须小心，以确保手指不被困在磁铁和有吸引力的一面。

 

    音圈直线电机

 

    管状直线电机设计中一个潜在的问题是，当行程增加时，由于电机完全是圆柱形的，并且在磁棒上上下移动，所以在两端是唯一的支撑点。确保磁棒的径向偏差不会导致磁体与推力线圈接触的长度受到限制。

 

    直线电机的优点

 

    1。结构简单。直线电机不需要经过中间转换机构直接产生直线运动，大大简化了结构，减少了运动的惯性，大大提高了动态响应性能和定位精度；同时，提高了可靠性，节约了成本，使制造和维护更加简单。它的初级阶段可以直接成为机制的一部分，这种独特的组合使这种优势进一步体现。

    2。高加速度。这是一种直线电机驱动，与其他丝杠、同步带和齿条驱动相比有显著的优势。

 

    3。适用于高速直线运动。因为没有离心力的约束，普通材料也可以达到更高的速度。如果使用气垫或磁垫来保持一次和二次之间的间隙，在运动过程中不会有机械接触，所以在运动部件中不会有摩擦和噪音。这样既不磨损传动部件，又能大大降低机械损耗，避免由拖缆、电缆、齿轮、滑轮等引起的噪音，从而提高整体效率。

 

    4。一次绕组利用率高。在管式直线感应电动机中，一次绕组为饼形，无端部绕组，故绕组利用率高。

 

    5。无侧缘效应。横向效应是指横向断开所引起的边界磁场的减弱，而圆柱直线电机没有横向断开，所以磁场沿圆周均匀分布。

 

    6。克服单侧磁引力的问题是很容易的。径向拉力相互抵消，基本不存在单边磁力问题。

 

    7。易于调节和控制。通过调节电压或频率，或改变二次材料，可以得到不同的速度和电磁推力，适用于低速往复运行。

 

    8。适应性强。直线电机一次铁芯采用环氧树脂密封，耐腐蚀、防潮性能好，在潮湿、粉尘、有害气体环境中使用方便；此外，它可以设计成各种结构形式，以满足不同的情况下的需要。

 

    直线电机的发展

 

    1840

 

    Wheatsone开始提出并制作一个初级的直线电机。

 

    1905

 

    有两个人提出用直线电机作为列车的推进机构，一个是把主电机放在轨道上，另一个是把主电机放在车底上。这些建议无疑是对当时直线电机研究领域的研究者的一种激励，因此许多国家的研究者都对这些研究工作进行了投入。1917年，第一个圆柱形直线电机出现。实际上，它是一种带初级线圈的直流磁阻电机。人们试图用它作为导弹发射装置，但它的发展并没有超出模型阶段。

 

    1940-1955

 

    在实验的基础上，一些发达国家的研究人员进行了一些实验应用。1945年，西屋电气公司首次成功研制出一种用于电动牵引飞机的弹射器。以7400kw直线电机为动力，在4。1秒内成功实现了一架重量4535kg的喷气式飞机从静止速度188km/h加速到165m行程时间。其成功的试验使直线电机可靠等优点受到了应有的重视。电磁泵是由直线电机制成，用于泵送钾、钠等液态金属，是为满足核动力的需要而设计的。1954年，英国皇家飞机制造公司做了一个导弹发射装置使用一个两国平直流直线电机，1600km/h的速度。在这个阶段，值得一提的是，LIM，高速列车的传动装置，高度重视并计划被所有国家实现。

 

    1965

 

    随着控制技术和材料性能的显著提高，采用直线电机的实用设备逐渐发展起来，如采用直线电机的MHD泵、自动绘图仪、磁头定位驱动装置、唱机、缝纫机、空压机、输送装置等。

 

    自1971年以来

 

    从1971年到现在，Lim终于进入了一个独立应用的时代。在这个时代，应用各种LIM一直在快速提升，和许多设备和产品的实用价值，如钢管输送机由LIM，煤炭传送带，起重机，空压机，烫金机，担架，各种电动门、电动门的窗户，电动纺织机械等。尤其令人欣慰的是，直线电机驱动的磁悬浮列车速度已超过500km/h，接近航空飞行速度，总测试距离已达几十万公里。