[導(dǎo)讀]直線電機是一種能產(chǎn)生直線運動的電機。直線電機把電能轉(zhuǎn)換成直線運動的機械能,不需要任何中間傳動轉(zhuǎn)換裝置,因此比旋轉(zhuǎn)電機經(jīng)過轉(zhuǎn)換裝置形成的直線運動效率更高。直線電機與旋轉(zhuǎn)電機的的機構(gòu)示意圖如下圖所示:直線電機與旋轉(zhuǎn)電機的工作原理相同,都是依靠電磁力而動作的。在結(jié)構(gòu)上,直線電機可以看作...
直線電機是一種能產(chǎn)生直線運動的電機。直線電機把電能轉(zhuǎn)換成直線運動的機械能,不需要任何中間傳動轉(zhuǎn)換裝置,因此比旋轉(zhuǎn)電機經(jīng)過轉(zhuǎn)換裝置形成的直線運動效率更高。
直線電機與旋轉(zhuǎn)電機的的機構(gòu)示意圖如下圖所示:
直線電機與旋轉(zhuǎn)電機的工作原理相同,都是依靠電磁力而動作的。在結(jié)構(gòu)上,直線電機可以看作是旋轉(zhuǎn)電機從中間切開并拉伸成直線而形成:直線電機中將定子稱為初級(Primary),將轉(zhuǎn)子稱為次級(Secondary)。只不過是換了個名稱,在我看來還沒有定子和轉(zhuǎn)子形象。
接下來,咱們通過一個動畫來了解一下直線電機如何做到直線運動:
市面上直線電機的分類越來越多,幾乎每一種旋轉(zhuǎn)電機都有相對應(yīng)的直線電機,下面介紹最常見的五種電機結(jié)構(gòu)。
a、有鐵芯直線電機(平板型直線電機)
有鐵芯直線電機將線圈纏繞在硅鋼板上,通過單面磁路最大限度提高生成力。它采用特殊的電磁設(shè)計,可提供最大額定推力,電機常數(shù)Km高,確保熱損耗低,并且齒槽力小。它的推力大,是傳動大重量物品的理想之選,可在機加工與處理過程中保持剛性。
b、無鐵芯直線電機(U型直線電機)
無鐵芯直線電機沒有供線圈纏繞的鐵芯或插槽。它的齒槽效應(yīng)為零,重量輕并且線圈組與磁路之間無任何引力。這些特點非常適合于需要非常小的軸承摩擦力、對較輕負(fù)載具有高加速度,以及在超低速度條件下依然可確保最高恒速的應(yīng)用。模塊化設(shè)計磁路由兩排磁鐵構(gòu)成,可最大限度提高產(chǎn)生的推力,以及為磁路提供磁通回路。
c、棒狀直線電機
平板型直線電動機沿著直線運動相垂直的方向卷成筒形,就形成了棒狀直線電機。在特殊需求時,它還可以制成既有旋轉(zhuǎn)運動又有直線運動的旋轉(zhuǎn)直線電機。旋轉(zhuǎn)直線的運動體可以是初級側(cè),也可以是次級側(cè)。
d、音圈直線電機
音圈電機工作原理是在均勻氣隙磁場中放入一個圓筒狀繞組,繞組通電產(chǎn)生電磁力帶動負(fù)載做直線往復(fù)運動。改變電流的強弱和極性,就可以改變電磁力的大小和方向。具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、高速、高加速、響應(yīng)快等特性。主要應(yīng)用于Z軸輕型負(fù)載,短行程,高頻往返運動,也適用于力控制場合。其結(jié)構(gòu)如下:
e、弧形無鐵芯直線電機
無鐵芯直線電機可以理解為經(jīng)過電磁和機械優(yōu)化設(shè)計后的變異體。其結(jié)構(gòu)通過配置多個線圈或多個拼接磁軌,可以實現(xiàn)有限角度或360°運行模式。
以上五種直線電機是市場上比較常見的,其應(yīng)用場景最為廣泛。
下面附上視頻的英文版,有需要的讀者可以收藏:
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