什麽是直線電機？

直線電機的結構及應用原理直線電機是直接產生直線運動的電機。可以看作是旋轉電機的進化。與旋轉電機相對應，直線電機可分為直線感應電機、直線同步電機、直線DC電機和其他直線電機(如直線步進電機等。).旋轉電機的定子和轉子在直線電機中稱為初級和次級。為了在運動期間保持初級和次級耦合，初級側或次級側中的壹個必須做得更長。在直線電機中，直線感應電機的應用最為廣泛，因為它的次級可以是壹整塊均勻的金屬材料，即采用實芯結構，成本較低，適合做得更長。直線電機根據其結構可分為扁平型、管式、弧型和盤式。扁平結構是最基本的結構，也是應用最廣泛的結構。直線電機按相對長度分為短初級和短次級，按初級運動或次級運動分為動初級和動次級。各種直線電機在工業應用中發展很快，制成了許多有價值的器件，如直線電機驅動的電動門、電磁攪拌器、傳送帶、自動繪圖儀、計算機磁盤定位機構等。該直線電機具有結構簡單的優點。反應速度快，靈敏度高，跟蹤性好。易密封，不怕汙染，適應性強(直線電機由於結構簡單，非接觸式運行，容易密封，所有部件都用尼龍浸漬後塗環氧樹脂，這樣就不怕風吹雨打，也不怕有毒氣體和化學物質的腐蝕，還可以用在核輻射和液體物質中)。穩定可靠，使用壽命長(直線電機是直接驅動的特種電機，可以實現力的非接觸傳遞，無機械損耗，故障少，幾乎不需要維護，不怕振動和沖擊)。額定值高(直線電機的冷卻條件好，特別是長次級接近常溫，所以線路負載和電流密度可以很高)。具有精確定位和自鎖能力(與控制系統匹配，可實現0.001mm的位移精度和自鎖能力)。直線感應電機的初級和旋轉電機的定子最大的區別是，前者初級鐵芯的縱向兩端是斷開的，形成兩個縱向邊緣，鐵芯和繞組不像旋轉電機那樣兩端相連，會對電機的磁場和性能產生壹定的影響。采用雙層繞組時，直線感應電機初級的槽數壹般比相應的旋轉電機多，這樣可以放下三相繞組。由於初級鐵芯兩端斷開，三相繞組之間的互感不相等，會使電機運行不對稱，造成負序磁場和零序磁場。消除不對稱的方法是同時使用三臺相同的電機，將第壹臺電機的第壹相繞組、第二臺電機的第二相繞組和第三臺電機的第三相繞組串聯起來，將第壹臺電機的第三相繞組與第二臺電機的第壹相繞組和第三臺電機的第二相繞組串聯起來，然後接通電源，從而得到對稱的三相電流。當三臺電機不同時使用時，可以通過增加極數來減小相間互感的差異。初級鐵芯兩端斷開也會引起脈動磁場，消除脈動磁場的有效方法是安裝補償線圈。此外，由於機械結構剛度的限制和工藝水平的影響，直線電機的初級和次級之間的氣隙壹般比旋轉電機大2 ~ 3倍，從而大大降低了其功率和效率。這是直線電機的壹個致命弱點。直線電機可以直接產生直線運動，這對於直線運動機械的設計者和使用者來說是很有吸引力的。許多直線運動機器由旋轉電機驅動。這時候就需要配置壹個由旋轉運動變為直線運動的機械傳動裝置，使得整個裝置龐大，成本高，效率低。采用直線感應電機不僅省去了機械傳動機構，而且可以因地制宜地將直線感應電機的初級和次級放置在適當的空間位置或直接作為運動機械的壹部分，使整個裝置緊湊合理，有時還可以降低成本，提高效率。此外，在某些場合，直線感應電機有其獨特的應用，是旋轉電機無法替代的。但是，並不是所有的場合都可以用直線感應電機達到很好的效果。所以首先要了解直線電機的應用原理，才能正確應用。其應用原理如下。選擇合適的速度。直線感應電機的運動速度與同步速度有關，同步速度與極距成正比。所以極距的選擇範圍決定了運動速度的選擇範圍。極距過小，會降低槽的利用率，增加槽漏抗，降低品質因數，從而降低電機的效率和功率因數。極距的下限通常是3厘米。極距沒有上限，但當電機輸出功率不變時，初級鐵芯的縱向長度受到限制；同時，為了減少縱向邊緣效應，電機的極數不能太少，所以極距不能太大。對於工業直線感應電機，極距上限壹般為30cm。這樣，在工頻供電時，同步速度的選擇範圍為3 ~ 25 cm/s。當移動速度低於這個選擇範圍的下限時，壹般不適合使用直線感應電機，除非使用變頻電源，通過降低電源頻率來降低移動速度。在某些情況下，允許通過點動達到很低的速度，這樣就可以避免使用變頻電源。有合適的推力。旋轉電機可以適應大的推力範圍。旋轉電機匹配不同的變速箱，可以獲得不同的轉速和扭矩。低速時扭矩可以擴大幾十倍到上百倍，這樣壹個很小的旋轉電機就可以推動非常大的負載，當然功率也是守恒的。直線感應電機不壹樣，它不能用變速箱改變轉速和推力，所以它的推力無法擴大。要獲得更大的推力，只有通過增加發動機的尺寸。這有時是不經濟的。壹般來說，在工業應用中，直線感應電機適合推動輕負載。應該有壹個合適的往復頻率。在工業應用中，直線感應電機是往復運動的。為了實現更高的勞動生產率，需要更高的往復頻率。這就意味著電機要在相對較短的時間內完成壹個沖程，在壹個沖程中，要經歷加速和減速的過程，也就是要啟動壹次，制動壹次。往復頻率越高，電機的加速度越大，加速度對應的推力也越大，有時加速度對應的推力甚至大於負載所需的推力。推力增大導致電機體積增大，其質量增大導致加速度對應的推力進壹步增大，有時會造成惡性循環。因此，在設計電機時，要充分重視對加速度的控制。根據合適的加速度，計算完成行程所需的時間，並據此確定電機的往返頻率。在整個設計中，要盡可能減少運動部件的質量，以減少加速度對應的推力。應該有適當的定位精度。在許多應用中，當電機就位時，電機會因機械限制而停止。為了使就位時沖擊小，可以增加機械緩沖裝置。當沒有機械限位時，比較簡單的定位方法是在電機到位前通過行程開關控制電機，使其到位後停止。但由於直線電機的機械特性是軟的，電源電壓或負載的變化會影響電機開始制動時的初速度，從而影響停止時的位置。因此，這種定位方法只能用於電源電壓穩定且為負常數的情況。直線感應電機的應用相當廣泛。例如，可用於高速列車、輸送車、輸送線、傳送帶、鋼鐵搬運、機械手、電動門、加速器、電磁錘、電磁攪拌器和泵、金屬分離器、窗簾驅動等。還有壹些特殊的直線電機用於其他領域。比如壓電直線電機(利用壓電材料的逆壓電效應，將電能直接轉化為機械能。其特點是步距小，推力小，機構簡單，速度控制容易。可用於精密測量和計量，也可用作光學系統、激光幹涉儀和計量系統的定位驅動、聚焦驅動中的執行元件，還可應用於光刻機。常州太素電氣為您解答(/)，希望能對您有所幫助，謝謝！！