直线电机驱动系统及应用
直线电机技术手册
直线电机技术手册直线电机是一种将电能转换为直线机械运动的电机。
它具有结构简单、体积小、可调速、低噪音、高效率等优点，被广泛应用于自动化设备、机器人、医疗器械等领域。
本技术手册将介绍直线电机的基本原理、分类、工作原理、应用以及性能参数等内容。
第一篇：直线电机的基本原理直线电机是由电力驱动产生直线运动的装置。
它主要由定子和活子构成，其中定子固定在机械结构上，活子则与定子直接相连接并作为可移动部分。
根据运动方式的不同，直线电机可分为平面直线电机和圆柱直线电机两种。
平面直线电机主要用于平面直线运动，而圆柱直线电机则用于圆柱直线运动。
第二篇：直线电机的分类直线电机根据工作方式的不同可分为直线感应电机、直线同步电机、直线步进电机等。
直线感应电机是利用电磁感应原理工作的，它通过交流电产生的感应电磁场来产生运动。
直线同步电机则是利用电磁场和永磁体之间的作用力来进行直线运动。
直线步进电机则是利用电磁铁和永磁铁之间的吸引力和排斥力来产生直线运动。
第三篇：直线电机的工作原理直线电机的工作原理与旋转电机类似，都是利用电磁感应或者磁场作用力来产生直线运动。
直线电机通过一个交流电源来产生电磁感应场或者磁场，然后利用电磁感应场或者磁场和永磁场之间的作用力来进行直线运动。
直线电机的运动速度可以通过改变电源频率或者改变磁场强度来调节。
第四篇：直线电机的应用直线电机具有结构简单、体积小、可调速、低噪音、高效率等优点，因此被广泛应用于自动化设备、机器人、医疗器械等领域。
在工业自动化领域，直线电机通常用于驱动输送带、自动检测设备、机械臂等。
在医疗器械领域，直线电机通常用于驱动高精度位置调整系统、手术机器人等。
第五篇：直线电机的性能参数直线电机的性能参数包括最大力矩、最大速度、加速度、精度等。
最大力矩是指直线电机产生的最大驱动力；最大速度是指直线电机能够达到的最大运动速度；加速度是指直线电机的加速能力；精度是指直线电机能够实现的运动精度。
国内外直线电机技术的发展与应用综述
国内外直线电机技术的发展与应用综述一、直线电机技术的发展直线电机是一种能够直接产生直线运动的电机，它是融合了电磁学、力学和控制理论的高新技术产品。
随着工业自动化和智能制造的发展，直线电机技术在国内外得到了广泛的应用和推广。
在这样的背景下，直线电机技术的发展也迅速走向成熟，实现了快速、精密、高效的直线运动控制。
1. 直线电机技术的起源直线电机技术的起源可以追溯到20世纪初，当时的工业生产需要更高效的动力传动设备，传统的旋转电机在直线运动控制方面存在较大的局限性。
由此，人们开始研究和开发能够直接产生直线运动的电机，而直线电机应运而生。
2. 直线电机技术的发展历程20世纪50年代，磁悬浮直线电机技术开始初露头角，但由于材料、加工工艺等方面的限制，当时的直线电机技术仍处于萌芽阶段。
随着硬磁材料和控制技术的不断改进，直线电机技术逐渐成熟，应用领域也不断拓展。
3. 直线电机技术在国际上的发展状况在国际上，直线电机技术已经得到了广泛的应用和研究。
欧美国家在直线电机技术方面具有较强的研发实力和生产能力，其在航空航天、高铁、机器人等领域的应用取得了显著的成绩。
而在亚洲地区，日本和韩国也在直线电机技术领域拥有一定的技术积累和市场份额。
二、直线电机技术的应用直线电机技术作为一种先进的动力传动技术，其在工业生产和科学研究领域得到了广泛的应用，并且在特定领域具有独特的优势。
1. 工业自动化领域在工业生产中，直线电机技术可以实现高速、高精度的直线运动控制，广泛应用于数控机床、激光切割设备、半导体生产设备等领域。
直线电机可以实现电磁直接驱动，避免了传统传动系统中的机械传动链路和间隙，提高了系统的动态响应性能和定位精度。
2. 航空航天领域直线电机技术在航空航天领域的应用也日益广泛。
在卫星姿态控制系统中，直线电机可以实现对姿态控制器的精确调整，提高了卫星的姿态控制精度和灵活性。
在航空器的起落架和飞行控制系统中，直线电机也可以实现更加稳定和精密的动力传递。
直线电机工作原理
直线机电工作原理引言概述：直线机电是一种特殊类型的机电，其工作原理基于电磁感应和洛伦兹力的作用。
它具有高效率、高精度和高速度的特点，被广泛应用于自动化设备、机器人技术和精密仪器等领域。
本文将详细介绍直线机电的工作原理和其应用。
一、电磁感应原理1.1 磁场产生直线机电中的磁场通常由永磁体或者电磁线圈产生。
永磁体产生的磁场稳定且不需要外部电源，而电磁线圈则需要外部电源供电。
1.2 电流激励电磁线圈通常通过外部电源供电，产生电流激励。
电流经过线圈时，会在线圈周围产生磁场，与永磁体的磁场相互作用，从而产生力。
1.3 磁场交互作用当电流通过电磁线圈时，线圈内的电流与永磁体的磁场相互作用，产生洛伦兹力。
洛伦兹力的大小和方向取决于电流的方向和磁场的极性，从而推动直线机电的运动。
二、运动原理2.1 电流控制直线机电的运动主要通过控制电流来实现。
改变电流的大小和方向，可以改变洛伦兹力的大小和方向，从而控制直线机电的运动方向和速度。
2.2 磁场分布直线机电通常采用多个线圈组成的电磁阵列，通过改变线圈的电流，可以改变磁场的分布。
通过合理的线圈布置和电流控制，可以实现直线机电的精确定位和运动控制。
2.3 传动机构直线机电通常与传动机构结合使用，如滑块、导轨等。
通过传动机构的作用，直线机电的运动可以转化为线性运动，从而实现工作目标。
三、应用领域3.1 自动化设备直线机电广泛应用于自动化设备中，如自动装配线、输送带等。
其高速度和高精度的特点，可以提高生产效率和产品质量。
3.2 机器人技术直线机电在机器人技术中的应用越来越广泛。
它可以用于机器人的关节驱动、手臂伸缩等部位，实现精确的运动控制。
3.3 精密仪器直线机电的高精度和高速度使其成为精密仪器的理想驱动器。
例如在光刻机、激光切割机等设备中，直线机电可以提供精确的位置控制和运动平稳性。
四、优势和局限性4.1 优势直线机电具有高效率、高精度和高速度的特点，可以实现精确的运动控制。
直线电机在电力驱动系统中的应用研究
直线电机在电力驱动系统中的应用研究直线电机是一种利用磁场作用力来实现直线运动的电动机，相比传统的转子电机，它有着更广泛的应用前景。
在电力驱动系统中，直线电机的应用研究已经成为一个热点领域。
本文将从不同角度探讨直线电机在电力驱动系统中的应用研究。
一、直线电机的概述直线电机是一种杰出的电动机械设备，它是一种线性装置，它能够将电能转化为机械能，将直流电能或者交流输入。
它有三个主要部分组成，包含定子、铁芯、滑块和推进块组成。
直线电机的工作原理是基于洛伦兹力和磁场之间的相互作用，通过改变磁场和电流的强弱来改变直线电机的行程和速度。
直线电机在医疗、航空、汽车、工业等领域有着广泛的应用。
二、直线电机在电力驱动系统中的优势与传统的转子电机相比，直线电机在电力驱动系统中具有一些独特的优势。
首先，直线电机具有高效率和高加速度的特点。
由于直线电机不需要通过转子来实现转换，它能够提供更高的加速度和更高的转速，从而提高了整个电力驱动系统的效率。
其次，直线电机具有更好的控制性能。
直线电机能够实现精确的位置控制和速度控制，可以适应多种工况，提高了电力驱动系统的可控性和稳定性。
此外，直线电机还具有更大的功率密度和更小的体积，使其更适合电力驱动系统的集成化和紧凑化设计。
三、直线电机在电力驱动系统中的应用案例1. 电动汽车电动汽车是直线电机在电力驱动系统中的一个重要应用领域。
由于直线电机具有高效率和高控制性能，可以有效提高电动汽车的性能和续航里程。
直线电机的快速响应和无级变速特性，能够实现更好的加速和刹车效果，提高整车的操控性能。
此外，直线电机的紧凑设计和高功率密度特点，也使得电动汽车能够减少整车的体积和重量，增加电池的容量和续航里程。
2. 工业自动化工业自动化是直线电机在电力驱动系统中的另一个重要应用领域。
直线电机具有高精度和高重复定位精度的特点，可以实现工业机器人和自动生产线的精确控制。
直线电机可配备位置反馈传感器，实现闭环控制，以满足不同工况下的自适应和快速响应要求。
直线电机的应用
直线电机的应用直线电机凭借高速度、高加速、高精度及行程不受限制等特性在物流系统、工业加工与装配、信息及自动化系统、交通与民用以及军事等领域发挥着十分重要的作用。
直线电机主要应用场合：一是应用于自动控制系统，这类应用场合比较多；其次是作为长期连续运行的驱动电机；三是应用在需要短时间、短距离内提供巨大的直线运动能的装置中。
直线电机可以在几秒钟内把一架几千公斤重的直升飞机拉到每小时几百公里的速度，它在真空中运行时，其时速可达几千上万公里。
在军事上，人们利用它制成各种电磁炮，并试图将它用于导弹、火箭的发射；在工业领域，直线电机被用于生产输送线，以及各种横向或垂直运动的一些机械设备中；直线电机除具有高速、大推力的特点以外还具有低速、精细的另一特点，例如，步进直线电机，它可以做到步距为1μm的精度，因此，直线电机又被应用到许多精密的仪器设备中，例如计算机的磁头驱动装置、照相机的快门、自动绘图仪、医疗仪器、航天航空仪器、各种自动化仪器设备等。
除此之外，直线电机还被用于各种各样的民用装置中，如电动门、电动窗、电动桌、椅的移动，门锁、电动窗帘的开、闭等等，尤其在交通运输业中，人们利用直线电机制成了时速达500km以上的磁浮列车。
直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种变形，它可以看作是一台旋转电机沿其径向剖开，然后拉平演变而成。
近年来，随着自动控制技术和微型计算机的高速发展，对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求，在这种情况下，传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置，已经远不能满足现代控制系统的要求，为此，近年来世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机，使得直线电机技术发展速度加快，应用领域越来越广。
直线电机的优点是：结构简单、反应速度快、灵敏度高、随动性好、密封性好、不怕污染、适应性强(由于直线电机本身结构简单，又可做到无接触运行，因此容易密封，各部件用尼龙浸渍后，采用环氧树脂加以涂封，这样它就不怕风吹雨打，或有毒气体和化学药品的侵蚀，在核辐射和液体物质中也能应用)、工作稳定可靠、寿命长(直线电机是一种直接传动的特种电机，可实现无接触传递，故障少，几乎不需要维修，又不怕振动和冲击)、额定值高(直线电机冷却条件好，特别是长次级接近常温状态，因此线负荷和电流密度可以取得很高)、有精密定位和自锁的能力(和控制系统相配合，可做到0.001mm的位移精度和自锁能力)。
直线电机应用场景
直线电机应用场景直线电机是一种将电能转换为机械能的装置，其特点是具有高速度、高精度和高效率。
直线电机的运动方式是直线运动，与传统的旋转电机相比，直线电机具有更大的功率密度和更快的响应速度，因此在许多应用场景中得到了广泛的应用。
一、工业自动化领域在工业自动化领域，直线电机具有快速、准确的特点，可以广泛应用于自动化生产线的装配、搬运、分拣等工作。
例如，在汽车生产线上，直线电机可以用于汽车零部件的装配，可以实现高速、高精度的定位，提高生产效率和产品质量；在电子产品生产线上，直线电机可以用于电子元器件的分拣，可以实现快速、准确的分选，提高生产效率和降低成本。
二、医疗设备领域在医疗设备领域，直线电机可以应用于医疗器械的定位、搬运、注射等工作。
例如，直线电机可以用于医疗机器人的关节驱动，实现精确的运动控制，可以用于手术机器人的操作，实现高精度的手术；直线电机还可以用于医疗设备的搬运，可以实现轻松、快速地搬运医疗设备，提高医疗服务效率。
三、航空航天领域在航空航天领域，直线电机可以应用于飞机、卫星等航空器的姿态控制、推进系统等工作。
例如，直线电机可以用于飞机的飞行控制系统，实现飞行器的稳定性和精确控制；直线电机还可以用于卫星的姿态控制系统，实现卫星的定位和姿态调整。
四、智能家居领域在智能家居领域，直线电机可以应用于智能家居设备的控制和调节。
例如，直线电机可以用于智能窗帘的控制，实现窗帘的开合和调节；直线电机还可以用于智能家居设备的定位和调节，例如智能家居设备的升降、伸缩等功能。
五、交通运输领域在交通运输领域，直线电机可以应用于高速列车、磁悬浮列车等交通工具的推进系统。
例如，直线电机可以用于高速列车的推进系统，实现高速列车的高速、平稳运行；直线电机还可以用于磁悬浮列车的推进系统，实现磁悬浮列车的高速、低噪音运行。
总的来说，直线电机具有快速、准确、高效的特点，可以广泛应用于工业自动化、医疗设备、航空航天、智能家居、交通运输等各个领域，为人类生活带来便利和效益。
直线电机的基本结构工作原理优点应用领域
直线电机的基本结构/工作原理/优点/应用领域来源：创丰精工直线（电机）是由电能直接转化为直线运动能的电磁装置，其结构由传统圆筒型旋转电机演变而来，而且（工作原理）也与旋转电机相似。
设想将一台旋转电机沿径向剖开，并将电机的圆周展开成直线，这样就得到了原始的直线电机。
原来旋转电机中的定子和动子分别演变为直线电机中的初级和次级，旋转电机中的径向、周向和轴向，在直线电机中对应地称为法向、纵向和横向。
01直线电机的基本结构与工作原理直线电机的初子绕组通入（电流）后，产生沿纵向方向正弦分布的气隙磁场，当三相电流随时间变化时，气隙磁场将按交流电的相序沿直线定向移动，这个平移的磁场称为行波磁场。
次级导体在行波磁场的切割下产生电动势形并形成定向感应电流，次级中的感应电流和磁场的共同作用下产生纵向电磁推力，如果初级是固定不定的，那么次级就沿行波磁场的运动方向做直线运动，这就是直线电机工作的基本原理。
02电机模组优点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，标准负荷为加速1G；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。
直线电机的原理与应用
直线电机的原理与应用1. 简介直线电机是一种将直线运动转换为电动力的电机。
与传统的旋转电机相比，直线电机具有更高的运动精度和效率，广泛应用于工业自动化、机器人技术和交通运输等领域。
2. 原理直线电机的工作原理基于洛伦兹力和磁力线相互作用的原理。
通常由线圈和磁场组成。
当电流通过线圈时，会产生一个磁场，与磁场相互作用，产生力使得直线电机运动。
3. 结构与组成直线电机主要由定子、滑块和导轨组成。
•定子：定子是由线圈和磁铁组成的部分。
线圈中通电流后会产生一个磁场，磁铁则产生静态磁场。
•滑块：滑块是直线电机的运动部分，滑块上有线圈，当线圈通电后与定子产生相互作用，使滑块运动。
•导轨：导轨是直线电机固定部分，滑块沿导轨直线运动。
4. 工作原理直线电机的工作原理是利用洛伦兹力的作用。
当通过线圈的电流与磁场相互作用时，会产生电动力，使直线电机产生运动。
具体工作原理可分为以下几个步骤：1.电流通入线圈：通过控制线圈的电流，来控制直线电机的运动。
2.产生磁场：线圈通电后产生一个磁场，在直线电机中与静态磁场相互作用。
3.产生洛伦兹力：当线圈中的电流与磁场相互作用时，会产生一个电动力，使得直线电机运动。
4.运动控制：通过控制线圈中的电流，可以调节电动力的大小和方向，从而实现对直线电机运动的控制。
5. 应用领域直线电机由于其特殊的结构和工作原理，具有广泛的应用领域。
•工业自动化：直线电机广泛应用于自动化生产线上，可以实现对工件的精确定位和高速运动。
•机器人技术：直线电机在机器人技术中被用于机械臂、线性推进等部件的驱动，实现精确的运动控制。
•交通运输：直线电机被应用于磁悬浮列车和磁浮列车等交通工具上，可以实现高速、平稳的运动。
•医疗设备：直线电机在医疗设备中的应用越来越广泛，如医用CT、核磁共振等设备中的运动部件。
•光学仪器：直线电机可以用于光学仪器的焦平面控制，实现高精度的自动对焦功能。
6. 优势与挑战直线电机相对于传统旋转电机具有以下优势：•高速、高精度：直线电机能够实现较高的运动速度和更高的运动精度，适用于对运动要求较高的场合。
直线电机原理及应用
直线电机原理及应用直线电机（Linear Motor）是一种将电能转化为机械能的装置，利用电磁力产生线性运动。
其工作原理与传统的旋转电机相似，都是基于洛伦兹力（Lorentz force）的作用。
直线电机通常由固定部分和可移动部分组成。
固定部分包括固定磁场和电磁线圈，可移动部分包括电磁激励体和传动机构。
当电流通过电磁线圈时，会产生电磁场，与磁场耦合的电磁激励体受到洛伦兹力的作用，从而产生直线运动。
直线电机的应用非常广泛。
以下是几个常见的应用领域：1.输送系统：直线电机可以用于物料输送、装卸运输线、自动化生产线等，以替代传统的传动机构和传送带。
它可以实现高速、高精度的输送，并且无需维护和保养。
2.交通运输：直线电机可以应用于高速列车、磁悬浮列车和地铁等交通工具的动力系统中，提供高速、平稳的运动。
相较于传统的转子电机，直线电机无需传递动力，减少了传动损耗和噪音。
3.机床：直线电机可用于数控机床、磨床和镗床等工具机的进给系统中。
它具有响应快、加速度高的特点，能够提高加工效率和加工质量。
4.半导体设备：直线电机可以用于半导体设备中的定位和移动系统。
它具有高精度、高稳定性的特点，适用于要求极高位置控制和清洁环境的应用。
5.医疗设备：直线电机可以用于医疗设备中的定位和推动系统。
例如，它可以用于手术机器人或医疗床的控制，提供精确的定位和平滑的运动。
直线电机相较于传统的机械传动系统具有许多优势。
首先，直线电机工作原理简单，结构紧凑，具有较高的功率密度。
其次，它可以实现高速、高精度的控制，具有良好的动态响应特性。
另外，直线电机无需传递动力，减少了传动损耗和噪音，提高了效率和可靠性。
此外，直线电机具有自整定、自动保护和自动检测等功能，可提高系统的智能化程度。
尽管直线电机有很多优点，但也存在一些局限性。
首先，直线电机的制造和维护成本较高，因为其结构较为复杂。
其次，直线电机在工作过程中会产生较大的磁场和电磁干扰，可能对周围设备和人员产生一定的影响。
直线电机的应用领域及优势
直线电机的应⽤领域及优势直线电机的应⽤领域及优势直线电机驱动技术⾄诞⽣发展⾄今已越来越成熟，它以精度⾼、⽆磨损、噪⾳低、效率⾼、响应快、节省空间等优点使其在各领域应⽤⼴泛，直线电机在民⽤、⼯业、军事等⾏业中都得到⼴泛应⽤。
1.在交通运输业中我国于2002年成功⽣产出由直线电机拖动的磁悬浮列车，该车采⽤全新的外形曲线，流线型前围。
车长15⽶，宽3⽶，空重20吨，内设44个座位，可载负100⼈，载重量为16吨，设计时速150公⾥／⼩时，试验时速80公⾥／⼩时，我国已成为掌握磁悬浮技术的少数地⽅之⼀。
2.在建筑⾏业中例如，现在智能⼤厦⼴泛使⽤直线电机驱动的电梯。
世界上较早使⽤直线电机驱动的电梯是1990年4⽉安装于⽇本东京都关岛区万世⼤楼，该电梯载重600kg，速度为105m/min，提升⾼度为22.9m。
由于直线电机驱动的电梯没有曳引机组，因⽽建筑物顶的机房可省略。
如果建筑物的⾼度增⾄1000⽶左右，就得使⽤⽆钢丝绳电梯，这种电梯采⽤⾼温超导技术的直线电机驱动，线圈装在井道中，轿厢外装有⾼性能永磁材料。
3.在半导体⾏业中直线电机以其⾼速、⾼精度的特点，⼴泛应⽤于光刻机、IC 粘接机、IC 塑封机等多种加⼯设备，⽽且单台设备往往需要多台直线电机。
4.在医疗⾏业中直线电机也崭露头⾓，⼤到电动护理床、X光床、电动⼿术台，⼩到⼼脏起搏器都有直线电机的应⽤实例。
5.在数控加⼯⾏业中传统的“旋转电机+滚珠丝杠”的传动形式所能达到的进给速度为30m/min，加速度仅为3m/2s。
直线电机驱动⼯作台，速度为传统传动⽅式的30倍，加速度是传统传动⽅式的10倍，可达10g；刚度提⾼了7倍；直线电机直接驱动的⼯作台⽆反向⼯作死区；由于电机传动惯量⼩，由其构成的直线伺服系统可以达到较⾼的频率响应.6.在军事⾏业中美电⽓与电⼦⼯程师（IEEE）学会《SPECTRUM ONLINE⽹站》2004年11⽉12⽇报道，美海军开始测试两套使航空母舰弹射飞机的⽅式发⽣⾰命性变化的系统。
直线电机的主要特点和应用方面有哪些
直线电机的主要特点和应用方面有哪些直线电机是一种特殊形式的电机，不同于传统的旋转电机，它的动作是沿着直线方向运动。
由于其独特的运动方式和紧凑的结构设计，直线电机在工业、交通等领域具有广泛的应用。
本文将介绍直线电机的主要特点和应用方面。
直线电机的主要特点1. 无接触、无摩擦传统的旋转电机需要使用转子和定子之间的接触来传递动力，而直线电机则可以实现无接触、无摩擦的运动。
这意味着直线电机的运动更加平稳，可以减少能耗和维护成本。
2. 高精度、高速度直线电机是一种可以控制运动速度和位置的精密设备，具有非常高的动态响应度和定位精度。
因此，它适用于需要高精度、高速度定位和运动控制的领域。
3. 紧凑结构、轻便传统的旋转电机往往需要复杂的传动装置和结构设计，而直线电机则可以通过设计更简单的结构来实现相同的功效。
这种特性使得直线电机具有更紧凑、更轻便的结构，更易于集成和安装。
4. 高效、环保直线电机的动力传输效率更高，因为没有传统电机中因接触和摩擦而带来的能量损耗。
而且使用直线电机可以减少机械传动部件的使用，从而降低噪音和振动，有利于环保。
直线电机的应用方面1. 工业生产自动化直线电机可以广泛应用于工业生产自动化领域，用于输送、印刷、拼接、加工和包装等生产工序的控制和操作。
由于直线电机可以实现高精度、高效率和高速度运动控制，因此可以提高生产效率和产品质量，降低成本。
2. 交通运输直线电机在交通运输领域也有广泛的应用，例如高速列车和城市轨道交通的驱动装置，机场行李收发系统和邮件分拣系统的操作装置等等。
这些应用都需要高效、精确、可靠的控制和运动控制，而直线电机正是最适合的选择。
3. 医疗设备直线电机也可以应用于医疗设备领域。
例如，在医疗成像仪器中，直线电机可以控制扫描精度和速度，确保成像精度和清晰度。
此外，直线电机还可以用于手术机器人、床位调节系统和心脏起搏器的驱动操作等方面。
4. 其他领域除了上述领域外，直线电机还可以在各种其他领域中得到应用。
直线电机(线性马达)、力矩电机(DD马达)、音圈电机的区别
直线电机（线性马达）、力矩电机（DD马达）、音圈电机的区别在现代电机领域中，直线电机（线性马达）、力矩电机（DD马达）、音圈电机是常见的不同类型的电机。
在功能和用途方面，它们各自具有其独特的性能和优越性能。
在本文中，我们将比较并理解这三种电机的区别。
直线电机（线性马达）首先，直线电机（线性马达）属于一种传动形式，它通过产生与滑块或座子之间的磁场相互作用的力来产生直线运动，从而实现线性驱动。
直线电机可以根据应用的不同，产生直线或旋转电动机的动力，应用到机器人、工厂自动化、医疗设备等领域。
其中，直线电机的优势在于它高速、精度高、响应快、精准、低噪音、无污染、工作寿命长等。
力矩电机（DD马达）比较之下，力矩电机（DD马达）的工作原理更为特殊。
它在传动中使用双电机、双电感和双车间的结构，同时利用电流的磁场来产生转矩。
DD马达不但具有与普通直流电机一样的结构，而且还可以采用新型的转子类型，具有更高的电机转矩、更广泛的转速范围和更低的热损失。
并且，DD电机由于其特殊的工作原理，不需要使用减速器和传统电机所需要的控制器，节省了系统成本，并且提高了系统效率。
音圈电机另外，音圈电机也是现代电机的一种。
它主要应用于用于低速力控制，音圈电机的工作原理是通过经过定子上的线圈的电流产生磁场，从而引起转子上的极磁层之间的力矩来产生驱动力。
音圈电机的优点在于其高速响应、快速控制、高力矩、低噪声、低振动和平滑运动。
总结总体而言，直线电机（线性马达）、力矩电机（DD马达）、音圈电机在功能和特性方面各有所大致。
线性电机具有高速、精度高、响应快、精准和低噪声的优点，并且可以根据应用的不同，产生直线或旋转电动机的动力。
DD电机优越的结构和特殊的工作原理将其热损失降到了最低，同时高转矩、更广泛的转速范围和更低的热损失，具备更高的转矩和更快的控制速度。
音圈电机则具有高速、响应快、力矩大和低噪音的特点，并且适用于低速度力控制。
无论是直线电机（线性马达）、力矩电机（DD马达）、音圈电机，它们都具有优越的性能，每种电机的应用领域，在性能、控制、结构以及成本方面都有其独特的优势。
直线电机工作原理及其驱动技术的应用
直线电机工作原理及其驱动技术的应用摘要：简述了直线电机工作原理及其驱动技术，并且举例说明了直线电机直接驱动与传统数控机床“旋转伺服电机+滚珠丝杠”的传动方式对比具有的巨大优势。
介绍了直线电机进给驱动技术在数控机床上的几个应用实例，指出直线电机进给驱动技术将是高速数控机床未来发展的方向。
引言随着航空航天、汽车制造、模具加工、电子制造行业等领域对高效率地进行加工的要求越来越高，需要大量高速数控机床。
机床进给系统是高速机床的主要功能部件。
而直线电机进给系统彻底改变了传统的滚珠丝杠传动方式存在的弹性变形大、响应速度慢、存在反向间隙、易磨损等先天性的缺点，并具有速度高、加速度大、定位精度高、行程长度不受限制等优点，令其在数控机床高速进给系统领域逐渐发展为主导方向。
1 直线电机及其驱动技术现代先进的驱动技术主要分为两大类：一类为电磁式的，另一类则为非电磁式的。
电磁类的现代先进的驱动技术主要由现代电磁类驱动器与现代控制系统组成，它的驱动器包括传统改进型的电磁驱动器与新发展型的电磁驱动器。
它们中有旋转的、直线的、磁浮的、电磁发射的等等。
除了在一般通用电机技术基础上改进获得的电机技术外，还有更多的是在通用电机技术基础上进一步发展的新型电机技术，如直线电机技术、无刷直流电机技术、开关磁阻电机技术和各种新型永磁电机技术等。
直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能而不需通过中问任何转换装置的新颖电机，它具有系统结构简单、磨损少、噪声低、组合性强、维护方便等优点。
旋转电机所具有的品种，直线电机几乎都有相对应的品种，其应用范围正在不断扩大，并在一些它所能独特发挥作用的地方取得了令人满意的效果。
直线电机结构示意图如下图所示。
直线电机是将传统圆筒型电机的初级展开拉直，变初级的封闭磁场为开放磁场，而旋转电机的定子部分变为直线电机的初级，旋转电机的转子部分变为直线电机的次级。
在电机的三相绕组中通入三相对称正弦电流后，在初级和次级间产生气隙磁场，气隙磁场的分布情况与旋转电机相似，沿展开的直线方向呈正弦分布。
直线电机驱动技术及其应用
相对 运动 ， 若初 、 次级 等长 ， 在运 动过程 中 ， 初 级 和次 级 间耦合 的部 分 就会 随着 运 动 的进 行 而不 断 变 化 。
通 常将初 、 次级 的长度 造成 一长 一短 ， 以保证 在运 动
大 的突破 ， 直 线 电机 开始 进 入 人 们 的视 线 。直 线 电
机驱 动技 术采 用 的是无触 点 运行 ， 噪音低 ， 由于省 去
过程 中 ， 初、 次 级 的耦 合部 分长度 保持不 变 。在 实际
应用 中考 虑到 成本 问题 ， 通 常采 用短初 级 ， 长 次 级 的 形式。
２ ０ ８ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 加速度 已达 ３ ． ２ ４ ｇ ， 而传统机床 的快进 的 有 Ｄ ＭＧ、 Ａ ｎ ｏ ｒ ａ ｄ 、 Ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ Ｌ ｉ ｎ ｅ等 公 司 。 米 兰 速 度一 般小 于 ６ ０ ｍ／ ｍｉ ｎ ， 加 速度 一般 小 于 １ ｇ 。直 线 Ｅ ＭＯ ２ ０ ０ ３国际机 床展 上 Ｄ ＭＧ公 司展 品多 为 直线 电 电机 的加速 度最 大 已 达 １ ０ ｇ ， 激 光 加 工 机 进 给 加 速 机 驱 动 ， 大 批 高 性 能 加 工 中 心 采 用 了直 线 电 机 ］ 。
了中间的传 动环节 ， 减小 了传动误差 ， 提高 了传递 效率 。
直线 电机 工作 原 理 与旋 转 电机类 似 ， 在三 相 绕
组 中通 入三相 对 称 正 弦交 流 电之 后 ， 会 产 生气 隙磁 场， 在不 考虑铁 芯两 端 开断 引起 的纵 向边 端 效应 的
直线电机控制技术在轨道交通中的应用研究
直线电机控制技术在轨道交通中的应用研究摘要：轨道交通作为一种高效、环保的交通工具在现代都市中扮演着重要角色。
为了提高轨道交通的运行效率和乘客的出行体验，直线电机控制技术得到了广泛的应用研究。
本文将重点探讨直线电机控制技术在轨道交通中的应用，并分析其优势和挑战。
引言随着城市化进程的加速和人口密集度的增加，现代都市对于高效、快速、环保的交通需求日益增长。
轨道交通作为一种低能耗、大运量的交通方式，具有不可替代的优势。
然而，要实现轨道交通的高速、高效运行，需要借助先进的控制技术。
直线电机控制技术作为一种先进且灵活的控制方式，在轨道交通中取得了广泛的应用。
本文将阐述直线电机控制技术在轨道交通中的应用研究，并探讨其优势和挑战。
一、直线电机控制技术的基本原理直线电机是一种将电能转换为机械能的设备，与传统的旋转电机相比，直线电机可以直接将运动转换为直线运动。
其基本原理是利用电磁力作用于导体中的电流，在磁场中产生直线运动。
直线电机控制技术通过改变电流和磁场强度来实现对电机速度和位置的精确控制。
二、直线电机控制技术在轨道交通中的应用1.列车牵引系统直线电机控制技术在轨道交通中的主要应用之一就是列车牵引系统。
传统的列车牵引系统多采用传动装置将旋转电机的动力传输给车轮。
然而，由于传动装置的损耗和振动会影响列车行驶的平稳性和效率。
直线电机控制技术的应用可以直接将动力传输给导轨，避免了传动装置的能量损失，提高了列车的牵引能力和运行效率。
2.导引系统导引系统在轨道交通中起到引导列车运行的作用。
直线电机控制技术可以应用于导引系统中的导向和导轨操控。
通过精确控制导向的电流和磁场强度，可以实现列车的精确导引，提高运行的稳定性和安全性。
3.制动系统直线电机控制技术在轨道交通中的另一个重要应用是制动系统。
传统的制动系统多采用摩擦制动或电阻制动。
这种制动方式会产生大量的热量，对环境和列车构成一定的威胁。
而直线电机控制技术可以通过改变电流和磁场强度来实现电磁制动，减少能量损耗和环境污染。
直线电机应用场景
直线电机应用场景1. 引言直线电机是一种将电能转化为机械能的装置，它与传统的旋转电机相比，具有更为广泛的应用场景。
直线电机通过产生直线运动，可以用于各种机械设备和系统中，提供精确的位置控制和高效的运动性能。
本文将深入探讨直线电机的应用场景，包括工业自动化、交通运输、医疗设备、航空航天等领域。
2. 工业自动化2.1 机床直线电机在机床上的应用越来越广泛。
传统的机床通常采用液压或气动系统来实现运动控制，但是这种方式存在能量浪费、噪音大、精度低等问题。
而直线电机具有高速、高精度、低噪音等优点，可以用于驱动铣床、磨床、车床等机床的进给运动和切削运动，提高加工效率和加工质量。
2.2 机器人直线电机在工业机器人中的应用也非常广泛。
传统的工业机器人通常采用旋转电机驱动关节运动，而直线电机可以直接实现直线运动，避免了传统机器人中的传动机构，提高了运动的精度和响应速度。
直线电机可以用于机器人的手臂、腿部等部位的驱动，实现各种复杂的运动轨迹和动作。
2.3 自动化生产线在自动化生产线中，直线电机可以用于物料搬运、装配、检测等环节。
直线电机具有高速、高精度的特点，可以实现快速准确地将物料从一个位置转移到另一个位置，提高生产线的效率和自动化水平。
直线电机还可以用于装配过程中的定位和夹持，确保装配的精度和质量。
3. 交通运输3.1 磁悬浮列车直线电机在磁悬浮列车中起到了至关重要的作用。
磁悬浮列车通过电磁力实现悬浮和推进，而直线电机作为推进系统的核心部件，可以提供高速、平稳的推进力，使列车在轨道上快速行驶。
直线电机还可以实现列车的制动和调速，提高列车的安全性和舒适性。
3.2 电动汽车直线电机在电动汽车中的应用也越来越广泛。
传统的电动汽车通常采用旋转电机驱动车轮转动，而直线电机可以直接驱动车轮进行直线运动，避免了传统电动汽车中的传动装置，提高了传动效率和能量利用率。
直线电机可以用于电动汽车的加速、制动和定速巡航等功能，提高了电动汽车的性能和续航里程。
直线电机的应用
直线电动机的应用直线电动机机是指：可以直接产生直线运动的电动机，所以可以作为进给驱动系统。
工作原理：假设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。
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．初级中通以交流电，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。
直线电机主要用在以下几个场合：1.自动控制系统；2.长时间运动的驱动电机；3.需要在短时间，短距离内提供巨大直线运动能的装置中.所以以这种方式较滚珠丝杠比起来，就使得整个闭环系统的反应更加的灵敏;同时由于避免了滚珠丝杠的间隙与误差，所以使得加工精度也大为提升；由于是电机的直接驱动，所以也可以避免整个系统启动时的反应迟缓问题，提高传动的刚度；加工的速度，也可以瞬间提升到更大，其运动的行程也可以更大。
现代先进的驱动技术主要分为两大类：一类为电磁式的，另一类则为非电磁式的。
电磁类的现代先进的驱动技术主要由现代电磁类驱动器与现代控制系统组成，它的驱动器包括传统改进型的电磁驱动器与新发展型的电磁驱动器。
它们中有旋转的、直线的、磁浮的、电磁发射的等等。
除了在一般通用电机技术基础上改进获得的电机技术外，还有更多的是在通用电机技术基础上进一步发展的新型电机技术，如直线电机技术、无刷直流电机技术、开关磁阻电机技术和各种新型永磁电机技术等。
其中最典型的例子就是：磁悬浮列车。
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。
直线电机原理与应用ppt课件
由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来
的一侧称为次级。在实际应用时，将初级和次级制
造成不同的长度，以保证在所需行程范围内初级与 次级之间的耦合保持不变。
直线电机的三项绕组中通入三相对称正弦电流后， 即产生气隙磁场 。
当三相电流随时间变化时，气隙磁场将按A、B、C
相序沿直线运动。这个磁场是平移的，而不是旋转 的，因此称为行波磁场。
续运行的驱动电机；三是应用在需要短时间、短距 离内提供巨大的直线运动能的装置中。
高速磁悬浮列车 磁悬浮列车是直线电机实际应用
的最典型的例子，美、英、日、法、德、加拿大等 国都在研制直线悬浮列车，其中日本进展最快。
直线电机驱动的电梯 世界上第一
台使用直线电机驱动的电梯1990年4
月安装于日本东京都丰岛区万世大楼， 该电梯载重600kg,速度105m/min, 提升高度为22.9m。由于直线电机驱
直线电机也称线性电机， 线性马达，直线马达，推 杆马达。最常用的直线电 机类型是平板式和U 型槽 式，和管式。 线圈的典型
组成是三相，有霍尔元件 实现无刷换相。
直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，
而不需要任何中间转换机构的传动装置。它ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ以看 成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。
动的电梯没有曳引机组，因而建筑物 顶的机房可省略。如果建筑物的高度 增至1000米左右，就必须使用无钢
丝绳电梯，这种电梯采用高温超导技 术的直线电机驱动，线圈装在井道中， 轿厢外装有高性能永磁材料，就如磁 悬浮列车一样，采用无线电波或光控 技术控制。
在磁场推力的作用下假设初级是固定不动的，那么 次级就顺着行波磁场运动的方向做直线运动。
次级运动的速度用v表示，转差率用s表示，则有：
直线电机驱动原理
直线电机驱动原理
直线电机是一种将电能转化为机械运动的装置，其驱动原理是利用电磁力使电机产生直线运动。
具体来说，直线电机由定子和推进子组成。
在直线电机的定子上放置了一组电磁铁，这些电磁铁会根据特定的电流输入产生磁场。
推进子上有一组永磁体，当定子上的电磁铁产生磁场时，这组永磁体会受到电磁力的作用。
根据洛伦兹力的原理，当电磁铁产生的磁场与永磁体的磁场相互作用时，就会产生一个力，从而推动推进子沿着定子的轴线运动。
为了实现直线运动的连续性，控制系统会通过改变电流输入的方式，使得定子上的电磁铁的磁场按照一定的规律变化。
通过不断变化的电磁力，推进子就能够在定子上产生平稳的直线运动。
除了电流的输入变化，直线电机的驱动还涉及到反馈系统和控制算法。
反馈系统可以感知推进子的位置和运动状态，并将这些信息传递给控制算法。
控制算法会根据反馈信息对电流输入进行调整，以实现所需的运动控制，例如速度调节、位置控制等。
总之，直线电机的驱动原理是利用电磁力使推进子产生直线运动，通过电流输入的变化以及反馈系统和控制算法的配合，实现对电机运动的精确控制和调节。
直线电机驱动原理
直线电机驱动原理直线电机是一种将电能转换为机械能的装置，它通过电磁作用力使运动部件在直线轨道上做往复运动。
其中，直线电机驱动原理是实现直线电机运动的基本原理，其核心是利用电流在磁场中产生力的作用。
直线电机驱动原理主要包括电磁力原理和电流控制原理。
下面将详细介绍这两部分。
一、电磁力原理在直线电机中，通过施加电流于定子线圈上产生磁场，利用磁场与反电动势之间的关系产生作用力。
直线电机通常由定子和活动子两个部分组成。
定子即定子线圈，是直线电机定位的固定部分，通常安装在机械结构的外圈上。
活动子则是直线电机的运动部件，通过与定子的磁场相互作用，产生线性运动。
当通电时，定子线圈内产生磁场，其磁场的方向由电流方向决定（根据符点定则）。
活动子通过与定子磁场相互作用，受到电磁力的作用，沿着轨道方向发生直线运动。
当电流反向时，磁场方向也反向，活动子的运动方向也相反。
活动子的位移与定子线圈中电流的大小和方向有关。
电流越大，产生的磁场力也越大，活动子的位移也越大。
当电流方向改变时，活动子也会反向运动。
二、电流控制原理直线电机的运动通过电流的变化来实现。
电流控制的核心是根据需要控制电流大小和方向。
通常，直线电机采用PWM（脉宽调制）控制模式来控制电流大小和方向。
PWM 控制是通过控制占空比来实现的，即控制高电平的时间与周期的比值。
在控制电流方向时，利用H桥电路来实现。
H桥电路有四个开关，通过开关的组合可以实现电流的正向或反向流动。
通过改变开关的状态，可以控制电流方向。
电流控制还需要考虑加速度和减速度的问题。
在运动的起始和结束阶段，需要控制电流的斜率来实现平滑运动。
加速度控制时，电流逐渐增大，直到到达设定速度。
减速度控制时，电流逐渐减小，直到停止运动。
除了电流控制，直线电机还需要考虑位置控制。
位置控制是通过反馈系统来实现的，通常直线电机内部装有编码器来检测活动子的位置。
根据编码器的反馈信号，可以实时调整电流控制，以实现精确的位置控制。
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直线电机驱动系统及应用*
孙新城，叶 军
（浙江工业职业技术学院，浙江 绍兴 312000）
摘 要：噪音低与无触点运行是直线电机驱动系统主要的两个表现形式，与传统机床中的电机驱动系统相比较，其传递效率较高，且传递过程中误差较小。
文章就目前直线电机驱动系统以及应用展开讨论与分析。
关键词：直线电机；驱动系统；机床
中图分类号：TM359.4 文献标志码：A文章编号：1672-3872（2017）14-0004-01
直线电机是社会经济快速发展中的一种创新传动技术，它与传统的制造技术。
差异较大，将中间转换的结构省去了，其传动的误差与传动的总效率都要优于传统的制造技术，是目前我国大型企业中的机床运行时常使用的一种技术。
1 直线电机驱动系统的特点
1.1 响应速度快
由于直线电机在转动的过程中将间传递转换为直接传递，省去了中间传递所需的装置设备与相关的材料，在一定程度上减少了成本。
除此之外，在机床中加入直线电机驱动系统，减少了制动器、齿轮、离合器以及联轴器等部件的投入，有效地避免了机床在制造的过程中出现弹性变形、反向间隙和磨损的情况，同时在一定的程度上缩短了其反应的时间。
1.2 进给速度的加速度高
直线电机驱动装置与传统的电机驱动相比，两者之间的电磁推力差距明显，前者的驱动装置产生的电磁推力优于后者。
由于直线电机驱动可以无触点运行，因此可以将其产生的巨大电磁推力形成磁浮式，让驱动装置在传动的过程中与机械接触可以实现无机操作[1]。
电磁运动是直线形式，所以不用担心其会受到旋转电机在旋转运动过程中的离心力作用。
在不影响机械正常正常的情况下，直线电机驱动中的电磁推力的运行速度可以调制到最大。
1.3 定位精度与传递效率高
由于直线电机在传动的过程中，省略了中间装置，将其对定位的误差缩小，加上其控制与操作环节全部统一实行闭环管理，使其精度与定位更加的精确，直线电机驱动的构造简单。
直线电机驱动系统改变了传统电器运动的形式，将旋转转换为直线运动，旋转电能改换为直线，让直线电机驱动系统的结构更加的简化。
并在确保系统安全、稳定传动下，使其体积与重量都得到了降低，不仅为制造技术的投入减少了成本，提高其传递的效率，且系统维护简单。
2 直线电机驱动系统在机床上的应用
2.1 国外的应用
世界上第一台的直线电机驱动机器研发于21世纪初的德国一家电机研究中心，也是这个时候，直线电机驱动装置被应用到加工中心的每一类机床中。
从2002年开始，国外的制造技术发展规模逐渐扩大，越来越多的企业在对商品进行加工时将直线电机驱动作为其主要的动力。
在三年后，也就是历史时间2005年，欧洲的多数国家在其经济流动较高的城市举办了机床展。
一年后，日本创办了一机床为主的国际展览。
在机床展中，不乏一些企业展出加入有直线电机驱动装置的——————————————
基金项目： 绍兴市科技局水库涵管检测机器人的研制（2015B70016）作者简介： 孙新城（1979-），男，山东潍坊人，讲师，研究方向：电机驱动、电机性能测试、电子电路、机械优化设计、机
构仿真分析。
机床。
由于欧洲的制造技术发展较早，在目前国际上，其制造的技术较为优良。
在21世纪的中期，DMG、Anorad、Line 等多个欧美著名的公司，在商品加工中，都将直线电机驱动作为其主力。
越来越多的机床制造厂家为了提高机械性能运作效率，投入了直线电机运用。
2.2 国内的应用
由于我国改革开放时间限制，致使我国制造技术的发展比较慢。
这也是对直线电机技术研究较晚的主要形成原因。
我国多所著名大学，例如浙江大学、广东工业大学以及清华大学对直线电机技术展开了研究，为了研究数据更加精确，在对其进行研究的过程中结合了国内一些大型企业商品加工的实际情况[2]。
通过高校对直线电机技术的研究结果，可以明显的看出直线电机驱动在进行直线运动时，电磁推力达到了1500N，即愿行的速度可高达60m/s。
在我国首次举办国际机床展上，仅有三家公司展出了国家首批直线电机驱动的立体式中心VS1250，其最大的加速度是1.5g，转换速度最快可以在120m/min。
到2013年，我国的国际机床展，与初次举办的国际机床展在数量与技术上有非常明显的差距，由初次仅有三家公司展示直线电机技术到如今数以百计。
2.3 垂直进给应用
在垂直进给机构内部添加直线电机驱动装置，降低其自重对驱动正常运行的影响。
同时使其在实际作业的过程中，减少了驱动力之间的摩擦。
再将直线电机驱动系统应用于垂直进给机构时，要注意上升与下降过程的参数，不能将作为组合的选型。
如果没有对其参数进行科学的分析，并将其作为设计载体，会造成资源浪费。
因此，为了避免这种现象发生，让直线驱动机的性能在其机构内充分地发挥出来，需要对其配置进行合理规划，对伺服驱动以及主要电机系统的控制板块采用针对性的措施[3]。
3 结束语
由此可见，直线电机驱动系统应用于机床中不仅可以让其在进行加工产品衡量时，还可以通过在线的非接触作业，完成实时补偿，使其加工的成品率得到了进一步的提高。
因此在制造技术发过程中，直线电机驱动系统占据十分重要的位置。
参考文献：
[1]潘慧.由直线电机驱动进给系统的静压导轨的研究[D].东华大
学,2012.
[2]赵联逢.直线电机驱动抽油机的设计与工作原理研究[D].北京化
工大学,2006.
[3]薛刚.直线电机进给系统机械系统动态特性的分析与研究[J].南
方农机,2017(1):129+132.
（收稿日期：2017-7-15）。