直线电机边端效应(直线电机作用)

1. 直线电机作用

直线电机是不需要驱动器来启动的，配备驱动器反而增加耗电。

2. 直线电机作用有哪些

一般电动机工作时都是转动的．但是用旋转的电机驱动的交通工具（比如电动机车和城市中的电车等）需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动．这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置．能不能直接运用直线运动的电机来驱动，从而省去这套装呢？几十年前人们就提出了这个问题．现在已制成了直线运动的电动机，即直线电机．此主题相关图片如下直线电机的原理并不复杂．设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机（图）．在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级．初级中通以交流，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动．这时初级要做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，而次级则不需要那么长．实际上，直线电机既可以把初级做得很长，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动．直线电机是一种新型电机，近年来应用日益广泛．磁悬浮列车就是用直线电机来驱动的．磁悬浮列车是一种全新的列车．一般的列车，由于车轮和铁轨之间存在摩擦，限制了速度的提高，它所能达到的最高运行速度不超过300km/n．磁悬浮列车是将列车用磁力悬浮起来，使列车与导轨脱离接触，以减小摩擦，提高车速。列车由直线电机牵引．直线电机的一个级固定于地面，跟导轨一起延伸到远处；另一个级安装在列车上．初级通以交流，列车就沿导轨前进．列车上装有磁体（有的就是兼用直线电机的线圈），磁体随列车运动时，使设在地面上的线圈（或金属板）中产生感应电流，感应电流的磁场和列车上的磁体（或线圈）之间的电磁力把列车悬浮起来．悬浮列车的优点是运行平稳，没有颠簸，噪声小，所需的牵引力很小，只要几千kw的功率就能使悬浮列车的速度达到550km／h．悬浮列车减速的时候，磁场的变化减小，感应电流也减小，磁场减弱，造成悬浮力下降．悬浮列车也配备了车轮装置，它的车轮像飞机一样，在行进时能及时收入列车，停靠时可以放下来，支持列车．要使质量巨大的列车靠磁力悬浮起来，需要很强的磁场，实用中需要用高温超导线圈产生这样强大的磁场．直线电机除了用于磁悬浮列车外，还广泛地用于其他方面，例如用于传送系统、电气锤、电磁搅拌器等．在我国，直线电机也逐步得到推广和应用．直线电机的原理虽不复杂，但在设计、制造方面有它自己的特点，产品尚不如旋转电机那样成熟，有待进一步研究和改进．

3. 直线电机的应用

1、叶轮转动不平衡、联轴结合不够紧，导致零件松动破裂等。

2、在安装时螺帽没有拧紧，导致的水管漏水、漏气。

3、因填料压的太实，冷水无法进入填料内部，或者轴的表已经破损。

4、泵体里面的水没满或进口的管道里面有空气。

4. 直线电机的特性

直线步进电机，可以直接标准步进驱动器来控制，如用EZM322可以驱动20/28/35/39/42等规格的直线步进电机；EZM552可以驱动57/60等规格的直线步进电机；EZM872可以驱动86等规格的直线步进电机。在实际应用中需要根据应用脉冲当量选择合适的细分值。

5. 直线电机用处

说起直线电机，英文是linear servo motor。说起来，在我们现在常见的马达，都是旋转电机。

电机的发展史，从电机的发展历史，来说电机的各类功能应用和优势。

从电磁感应的开始，电动机的发展就没有停止过。

全球第一台严格意义上面的电机是俄罗斯科学家发明Moritz Hermann Jacobi发明第一台可实用的整流电机。

从这开始之后的百年，电动机一直都是围绕感应式电机在发展，并且最终不断发展形成我们现在看到的绕线定子，卷绕型或鼠笼型电机。

后期在直流电机与交流电机的各类应用领域，逐步发展成为了极大方向。

1、直流无刷电机，空心杯电机。

2、交流步进电机，伺服电机，直线电机，以及目前在工业领域研发的U型电机。

在所有的电机发展历程中，我们基本能够看到这样一个趋势：

扭矩不断增大，精度控制不断增加。

这里要详细说一下这两个特性。我们常说的电机扭矩，反馈出来的就是电机的力有多大？

比如说，玩具赛车的扭矩，可能只有0.2N/m,大型的电动汽车的扭矩可以达到250N/m—900N/m，反馈出来的就是电力输出的力很大。

比较常见的重型电动机应用场景，例如：破碎机，港机起重机，石油抽油机等等。以及超大型机床等等。大型的扭矩都达到10多万N/M.同样的价格也极其昂贵。

新能源汽车电机结构

精度控制，是对新场景应用的必然要求。

电机的精度控制，很多大众朋友接触的不多。在工业领域极为常见。例如我们需要起重机提升一个货柜10米高，那么就涉及到最简单的精度控制。

当今，比较常见的使用电机，进行精度控制的场景，是工业领域的传送带。

那么旋转电机是怎么进行精度控制的？

通过在电机后端，链接电机的转子的编码器，通过旋变形式的编码器，或者光电形式的编码器实现转的角度测量。

用最通俗的话说，如果电机转动1°，对应的编码器就可以记录下来一次，那么换算出来，就可以得到直线的距离。

马上就说道直线电机了，别急！

这种携带编码器控制的伺服电机，成本势必增高了。更主要的是这种旋转电机的编码器，目前比较好的分辨等级达到23位，也就是说这种以弧度进行精度区分的编码器，是有精度的局限性的。那么有没有办法在一些特殊的领域，需要精度控制比较高，并且主要进行直线运动的领域，使用直线运动的电机？

答案肯定是可以的，如今应用直线电机，主要的优势就在于其更高的精度，可达到μm级别。这种直线电机在激光加工机床具有极好的应用价值。

1、直线电机的原理：

行业内，把直线电机也叫做“直驱”，所以你如果看到直驱，那就是在描述直线电机和DD马达两种产品。记住啊，行业内的直驱是包含DD马达的。

直线电机的原理并不复杂．你可以理解为把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就是一台直线电机。

如果同旋转的电机进行对应去理解，在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级，初级中通过交流电，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。

从电磁感应的角度来分析：上图的两种平板的直线电机，（a）一种为扁平式直线电机，（b）为双扁平式的直线电机。

我们以（b）中的情况来说明电磁力的变化，初级是上下两侧，永磁体提供完整的电磁回路。在次级线圈中的导线恰好能够切割电磁感性线，产生安培力，根据左手定则，我们能够看到次级会向左，或者向右运动。

2、直线电机的种类：

1、扁平式电机

2、DD马达（直驱电机）

这种直驱形式的DD马达，可以提供较大的力矩。

3、音圈电机

音圈电机在原理上面，同直线电机相同，可以简单的理解为是线圈匝数较少的直线电机。

3、直线电机的主要玩家

目前中国市场更主要的直线电机玩家，并不多，主要集中在华南。

国内直驱伺服领域，驱动方面做的最好的是高创，在直线电机市场雅科贝思的市场规模最大。目前直驱市场，主要的玩家是自身设备比较长使用企业。例如大族激光等等。

4、直线电机主要应用的场景

主要使用领域包括：激光设备，3C非标设备例如检测，贴合等等。还包括对洁净度要求比较高的医药领域。

5、直线电机市场规模

根据行业内权威机构调研，直驱市场总体规模大约20亿。目前仍然是属于起步阶段。

6. 直线电机的构成

直线电动机的特点在于直接产生直线运动，与间接产生直线运动的“旋转电动机，滚动丝杠”相比，其优点是 (1)没有机械接触，传动力是在气隙中产生的，除了直线电机导轨以外没有任何其它的摩擦： (2)结构简单，体积小，通过以最少的零部件数量来实现我们的直线驱动，而且这仅仅是只存在一个运动的部件： (3)运行的行程在理论上是不受任何限制的，而且其性能不会因为其行程的大小改变而受到影响： (4)其运转可以提供很宽的转速运行范围，其涵盖包括从每秒几微米到数米，特别是在高速状态下是其一个突出的优点： (5)加速度很大，最大可达10g： (6)运动平稳，这是因为除了起支撑作用的直线导轨或气浮轴承外，没有其它机械连接或转换装置的缘故： (7)精度和重复精度高，因为消除了影响精度的中间环节，系统的精度取决于位置检测元件，有合适的反馈装置可达亚微米级： (8)维护简单，由于部件少，运动时无机械接触，从而大大降低了零部件的磨损，只需很少甚至无需维护，使用寿命更长。

直线电动机与“旋转电动机，滚珠丝杠”传动性能比较表性能旋转电动机+滚珠丝杠直线电动机。

7. 直线电机是什么

首先，结构简单，因为直线电动机不需要将旋转运动转换为附加的直线运动装置，所以系统本身的结构大大简化，重量和体积大大减少，并且优化了这种结构也使直线电机成为直线运动行业的领导者；

其次，准确性更高。在需要直线运动的地方，直线电机可以实现直接传动，因此可以消除中间连杆带来的各种定位误差。因此，定位精度高。如果采用微机控制，则可以大大提高整个系统的定位精度。

第三，反应速度快，灵敏度高，跟随性好。因为直线电动机是最先用于磁悬浮列车（速度高达500 km / h）的，所以在将直线电动机用于磁悬浮列车中时，满足超高速切割的最大速度（要求高达60-100m / min或更高）没有问题。机床进给驱动器。由于“零驱动”的高速响应，大大缩短了加速和减速过程。为了在启动时实现瞬时高速，在高速运行时实现瞬时准停止。滚珠丝杠驱动的最大加速度仅为0.1-0.5g。

第四，工作安全可靠，使用寿命长。直线电机无需接触即可传递力，机械摩擦损耗几乎为零，故故障少，免维护，工作安全可靠，使用寿命长。

五，安静的运行，低噪音：由于消除了传动丝杠等部件的机械摩擦，并且采用滚动导轨或磁性垫悬架导轨（无机械接触），直线电机的噪音会很大与旋转电机相比减少了。

8. 直线电机作用原理

在直线感应电动机初级的多相绕组中通入多相电流后,产生的气隙基波磁场是沿直线移动的,称为行波磁场。

当绕组电流交变一次,气隙磁场在空间移过一对极。

行波磁场切割次级导条,在导条中产生感应电动势和电流,导条电流和气隙磁场相互作用,产生切向电磁力,次级因此而沿行波磁场运动的方向移动。

直线感应电动机的速度与电机极距及电源频率成正比,改变极距或电源频率即可改变直线感应电动机运动的速度。

改变直线电机初级绕组的通电相序,即可改变次级的运动方向。

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