直線電機也稱作為感應(yīng)電機,它產(chǎn)生直線運動而不是旋轉(zhuǎn)運動。在傳統(tǒng)的電動機中,轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)在定子(靜止部分)內(nèi)部旋轉(zhuǎn);在直線電機中,定子被展開并平放,轉(zhuǎn)子沿直線移動經(jīng)過它。直線電機通常使用超導(dǎo)磁體,將其冷卻到低溫以降低功耗。
直線電機現(xiàn)在用于各種需要直線(而不是旋轉(zhuǎn))運動的機器,包括用于移動金屬板的橋式起重機和無皮帶輸送機。它們可能是最廣為人知的最新一代高速磁懸?。ù艖腋。┝熊嚨膭恿υ?,這些列車承諾以非常高的速度安全行駛,但價格昂貴且與現(xiàn)有鐵路不兼容。大多數(shù)磁懸浮列車的研究是在日本和德國進行的。
直線電機工作原理:
在傳統(tǒng)的直流電動機中,當施加電流時,緊密包裹的磁性材料的中心芯(稱為轉(zhuǎn)子)在磁鐵的固定極(稱為定子)之間高速旋轉(zhuǎn)。在交流感應(yīng)電機中,位于電機邊緣周圍的電磁鐵用于在它們之間的中央空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。這會感應(yīng)(產(chǎn)生)轉(zhuǎn)子中的電流,使其旋轉(zhuǎn)。在電動汽車中,像這樣的直流或交流電機用于驅(qū)動齒輪和車輪,并將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動。
直線電機是一類特殊的同步無刷伺服電機。它們的工作方式類似于力矩電機,但可以打開并展開平放。通過線圈組件(初級部分)和永磁組件(次級部分)之間的電磁相互作用,電能以高效率轉(zhuǎn)換為線性機械能。初級部件的其他常見名稱是電機、運動部件、滑塊或滑翔機,而次級部件也稱為磁路或磁軌。
由于直線電機設(shè)計用于在低速甚至靜止時產(chǎn)生大的力,因此與傳統(tǒng)驅(qū)動器相反,尺寸不是基于功率而是純粹基于力。
直線電機的運動部件直接與機器負載耦合,從而節(jié)省空間、簡化機器設(shè)計、消除齒隙并消除潛在的故障源,例如滾珠絲杠系統(tǒng)、聯(lián)軸器、皮帶或其他機械傳動裝置。最后,運動系統(tǒng)的帶寬和剛度要高得多,從而在更高速度下的無限行程中提供更好的位置可重復(fù)性和準確性。
鑒于無框直線電機不包括外殼、軸承或反饋裝置,機器制造商可以自由選擇這些附加組件,以最好地滿足應(yīng)用要求。