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什么是直线电机?它是怎样工作的?

今天这篇文章,我们来介绍下直线电机(Linear Motor)。

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直线电机,也称为线性电机,顾名思义,它是一种能产生直线运动的电机。直线电机把电能转换成直线运动的机械能,不需要任何中间传动转换装置,因此比旋转电机经过转换装置形成的直线运动效率更高。下面这张图是LinMot的直线电机外观图:

直线电机示例.png

直线电机与旋转电机的工作原理相同,都是依靠电磁力而动作的。在结构上,直线电机可以看作是旋转电机从中间切开并拉伸成直线而形成:直线电机中将定子称为初级(Primary),将转子称为次级(Secondary)。只不过是换了个名称,在我看来还没有定子和转子形象。直线电机与旋转电机的的机构示意图如下图所示:

直线电机与旋转电机.png

根据电源类型的不同,直线电机分为直流直线电机和交流直线电机;根据有无铁芯分为铁芯直线电机和无铁芯直线电机。
铁芯直线电机采用特殊的电磁设计,将线圈缠绕在硅钢板(铁叠片)上,通过单面磁路最大限度提高动力,可提供最大额定推力。这种电机推力大,电机Km常数高、热损低、齿槽力小,是传动大重量物品的理想之选,可在机加工与处理过程中保持刚性。

铁芯直线电机的结构如下图所示:

铁芯直线电机.png

无铁芯直线电机没有铁芯或插槽,因此其齿槽效应为零,重量轻。该类电机适合于需要非常小的轴承摩擦力、对较轻负载具有高加速度,以及在超低速度条件下依然可确保最高恒速的应用。模块化设计磁路由两排磁轨道构成,可最大限度提高产生的推力,以及为磁路提供磁通回路,其结构如下图所示:

无铁芯直线电机.png

在实际应用中,直线电机要配合直线电机驱动器使用,构成一种伺服驱动系统。当然,为了构成闭环,有的直线电机还具有一种称为光栅尺的结构。光栅尺可以在电机运行过程中发出高速脉冲,类似编码器,用于电机的定位。

好了,关于直线电机就先介绍到这里,感兴趣的小伙伴可以留言我们再进行深入探讨。

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