直线电机基本结构和分类
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。
直线电机的分类.
图 1 - 1 直线电机的形成 (a) 旋转电机; (b) 直线电机
1.1.1初级和次级 由定子演变而来的一侧称作初级,初级铁心也是由硅钢片叠 成的,—面开有槽,三相(或单相)绕组嵌置于槽内。 1)扁平式初级结构 2)圆筒式初级:一般由用硅 钢加工成具有凹槽的圆环组 成,装配时四周用螺栓拉紧
交流直线感应电动机(LIM) 交流直线同步电动机(LSM)
电磁式(EM)LSM 永磁式(PM)LSM 可变阻抗(VR)LSM 混合式(HB)LSM 超导体(SC)LSM
直线电动机 直线直流电动机(LDM)
电磁式LDM 永磁式LDM 无刷LDM VR形LPM
直线步进电动机(LPM) 混合式直线电动机(LHM)
1.1.2气隙 直线电机的气隙相对于旋转电机的气隙要大得多,主要是 为了保证在长距离运动中,初级与次级之间不致摩擦。 复合次级和铜(铝)次级:因为铜或铝均属非磁性材料, 其导磁性能和空气相同,故:
电磁气隙=机械气隙(单纯的空气隙)+铜板或铝板厚度
直线感应电动机的缺点:气隙大,功率因数低
1.2直线感应电动机的基本原理
PM形LPM
直线驱动器
直线振荡电动机(LOM) 直线电磁螺线管电动机(LES) 直线电磁泵(LEP) 直线超声波电动机(LUM) 直线发电机(LG)
1.直线感应电动机
1.1主要类型和结构
直线感应电机主要有两种型式,即平板型和管型。平板 型电机可以看作是由普通的旋转感应(异步)电动机直接演变 而来的。图1-1(a)表示一台旋转的感应电动机,设想将它沿 径向剖开,并将定、转子圆周展成直线,如图1-1(b),这就 得到了最简单的平板型直线感应电机。
在行波磁场切割下,次级导条将产生感应电势和电流, 所有导条的电流和气隙磁场相互作用,便产生切向电磁 力。如果初级是固定不动的,那末次级就顺着行波磁场 运动的方向作直线运动。若次级移动的速度用v表示,则 滑差率
直线电机是怎么样的
直线电机是怎么样的直线电机是一种利用电磁力作用于直线导轨上的电动机。
与传统旋转电机相比,直线电机具有结构简单、运动平稳、高速高加速度、高精度、机械效率高、没有机械磨损等优点。
因此,直线电机广泛应用于自动化生产线、半导体设备、医疗器械、航空航天等领域。
直线电机的工作原理直线电机基本上是由电源、电容器、电感线圈、输出杆和导轨组成。
运用电磁感应定律,直线电机可以将电能转化为机械能,实现在导轨上的直线运动。
具体地,当直线电机加电后,直线电机上的导轨将受到电磁力的作用,导轨中的输出杆在电磁力的推动下会沿着导轨方向前进。
具有导体的电磁线圈内通以定电流,线圈内部将会产生电磁场,从而形成磁极对,并对相关元件施加力,最终实现直线运动。
直线电机的分类在不同的工作原理和结构上,直线电机可以分为多种类型,如下所述:1.电磁直线电机电磁直线电机是运用电磁感应原理实现直线运动的一种电动机,在导轨上由交变磁场、游动子和定子组成,通常应用于高速高精度等场合。
2.贴片直线电机贴片直线电机又称为盘式直线电机,它是采用线性运动的原理,通过电磁原理来驱动,运动部件是由一个滑块和一个直线电机来组成的,应用广泛于机床、慢放线等领域。
3.电声直线电机电声直线电机是利用电磁感应原理来实现振动运动的直线电机,通常应用于扬声器、无线电等领域。
它具有高精度、低噪音、快速响应、线性性能好等特点。
直线电机的应用直线电机广泛应用于各种需要直线运动的场合,在工业自动化领域可以实现机械自动化和智能化,可以用于各种运输、分拣、加工、生产和包装等设备。
在医疗器械领域中,直线电机可应用于医用机器人、病床运动部件等。
在航空航天领域中,直线电机可以用于伺服系统、导引系统、位移系统等,为航空航天领域提供了方便和重要的支持。
直线电机的未来发展随着科技的发展和人们对科技应用的需求增长,直线电机正在为我们创造出更多的可能,未来直线电机将越来越小巧、智能、节能、环保,将有更广泛的应用前景和市场空间。
直线电机的概述
图1-9直线电机的基本工作原理
在电动机运行状态下,S在0与1之间。上述就是直线电机的基本工作原理。
三直线电机的分类概述
1按结构形式分类
直线电机的分类在不同的场合下有不同的分类型式。按其结构型式主要可分为扁平型、圆筒型(管型)、圆盘型和圆弧型四种。
扁平型直线电机,即为一种扁平的矩形结构的直线电机,如图1-1b,它有单边型和双边型之分。每种型式下又分别由短初级长次级或长初级短次级。
按以上结构型式分类的直线电机相互关系可以图1-10所示的形式表示。
图1-10直线电机的结构分类
2按功能用途分类
直线电机按其功能用途主要可以分为力电机、功电机和能电机。
1.力电机
力电机是指单位输入功率所能产生的推力,或者单位体积所能产生的推力,主要用于在静止物体上或低速的设备上施加一定的推力的直线电机。它以短时运行、低速运行为主,例如阀门的开闭、机械手的操作等等。
图1-2由旋转电机演变为直线电机的过程a)沿径向剖开b)把圆周展成直线
图1-2中演变而来的直线电机,其初级和次级长度是相等的,由于在运行时初级和次级之间要做相对运动,如果在运动开始时,初级与次级正巧对齐,那么在运动中,初级与次级之间互相耦合的部分越来越少,而不能正常运动。为了保证在所需的行程范围内,初级和次级之间的耦合能保持不变,因此世界应用时,是将初级与次级制造成不同的长度。由于段初级在制造成本上,运行的费用上均比短次级低得多,因此一般采用短初级长次级。如图1-3所示。
图1-3单边型直线电机a)短初级b)短次级
在图1-3中所示的直线电机中仅在一边安放初级,对于这样的结构型式称为单边型直线电机。特点是在初级与次级之间存在着很大的法向吸力,一般这个法向吸力在钢次级时约为推力的10倍左右,大多数场合这种吸力是不希望存在的。
直线电机基本概念
直线电机基本概念直线电机可以看作旋转电机结构上的一种演变,它可以看作将一台旋转电机沿径向剖开,然后将电机的圆周展开成直线。
直线电机可分为:交流直线感应电动机(lim),交流直线同步电动机(lsm)、直流直线电动机(ldm)、直线步进电动机(lpm)、混合式直线电动机(lhm)、微特直线电动机。
其中交流直线同步电动机又分电磁式(em)、永磁式(pm)、可变电阻(vr)、混合式(hb)、超导体(sc);直线直流电动机分为电磁式、永磁式、无刷;直线步进电动机分为可变电阻型和永磁型。
同步直线电机原理:与直线异步电机一样,直线同步电机也是由旋转电机演变而来,其工作原理与旋转电机相同。
直线同步电动机的磁极一般由直流励磁绕组或永磁体励磁。
在定子绕组产生的气隙行波磁场和磁极磁场的共同作用下,气隙磁场对磁极移动器产生电磁推力。
在这种电磁推力的作用下,如果初级固定,次级将沿着行波磁场的移动方向直线移动。
磁极运动的速度V与行波磁场的速度V一致,V=2ft单位(M/s),t为极距。
同步直线电机与异步直线电机在性能、使用范畴上有何区别:直线异步电动机具有:成本低,相同容量的异步电动机的体积是同容量的同步电动机的6倍左右,常用变频器做速度控制,用于精度要求不是很高的场合。
直线同步电动机具有更大的驱动力,其控制性能,位置精度更好,体积小,重量轻,且具有发电制动功能。
永磁直线同步电动机可应用于各种精密加工设备上。
但是成本相对较高。
永磁体性能的提高和价格的下降,以及由永磁取代绕线式转子中的励磁绕组所带来的一系列优点:如转子无发热问题、控制系统简单、具有较高的运行效率和较高的运行速度等等。
动圈式直线电机和动磁式直线电机:永磁式直线电机可制成动磁式或动圈式。
只要永磁体产生的磁通量由通过绕组的直流电流激励,任何一种永磁直线电机都可以变为电磁(动磁)直线电机。
该动圈结构具有体积小、成本低、效率高等优点。
用于计算机硬盘驱动器的音圈电机是一种动圈式永磁直线直流电机。
简要总结直线电机的基本结构
简要总结直线电机的基本结构直线电机(Linear Motor)是一种将电能转换为机械运动的设备,它与传统的旋转电机不同,能够实现直线运动。
直线电机广泛应用于工业自动化、医疗设备、交通运输等领域,并且在一些特殊应用中具有独特的优势。
简要总结直线电机的基本结构,可以从以下几个方面展开叙述。
1. 基本构造直线电机的基本构造由定子(Stator)和推(或称为滑)子(Mover)组成。
定子是由一系列定子线圈组成的,它们通常被固定在机械结构中。
推子则是位于定子上方的部件,由磁体和导电金属组成。
直线电流通过定子线圈时,将在推子上产生磁场激励,从而使得推子在定子上方沿直线方向产生运动。
2. 工作原理直线电机的工作原理基于洛伦兹力(Lorentz Force)和法拉第电磁感应定律(Faraday's Law of Electromagnetic Induction)。
当定子线圈通电时,它们会产生一个磁场,而推子上的磁体则会感受到这个磁场产生的力。
根据洛伦兹力的作用,推子会在定子上方沿直线方向产生线性运动。
3. 类型和结构直线电机可以分为多种类型,其中包括永磁直线电机(Permanent Magnet Linear Motor,简称PMLM)、感应直线电机(Induction Linear Motor,简称ILM)和表面贴装直线电机(Surface Mount Linear Motor,简称SMLM)等。
不同类型的直线电机在结构上有所差异,但核心原理相同。
4. 优势和应用直线电机具有许多优势,如高运动精度、高加速度、零摩擦、静音等。
这使得直线电机在许多领域有着广泛的应用。
在工业自动化中,直线电机常被用于精密定位、运动控制和快速传送系统。
在医疗设备中,直线电机可用于手术机械臂和医疗仪器等。
直线电机还广泛应用于磁悬浮列车、电梯和电动汽车等交通运输领域。
直线电机作为一种能够实现直线运动的电机,其基本结构由定子和推子组成。
直线电机工作原理
直线电机工作原理直线电机是一种将电能转化为机械运动的设备,其工作原理基于电磁感应和洛伦兹力的作用。
本文将详细介绍直线电机的工作原理及其相关知识。
一、直线电机的基本结构直线电机由定子和滑块组成。
定子包含固定在机械结构上的线圈,而滑块则是通过磁场与定子相互作用而产生运动的部分。
直线电机的结构可以分为两种类型:传统型和磁浮型。
传统型直线电机的定子线圈通常布置在一个铁心上,而滑块则是通过导轨与定子相连。
滑块上有一组永磁体,当定子线圈通电时,产生的磁场与永磁体相互作用,从而产生推动力。
磁浮型直线电机的定子线圈通常布置在导轨上,而滑块则是通过磁悬浮技术悬浮在导轨上。
滑块上同样有一组永磁体,当定子线圈通电时,产生的磁场与永磁体相互作用,从而产生推动力。
二、直线电机的工作原理直线电机的工作原理基于洛伦兹力和电磁感应定律。
当直线电机的定子线圈通电时,会产生一个磁场。
根据洛伦兹力的作用,当滑块上的永磁体与定子线圈的磁场相互作用时,会产生一个力,使滑块开始运动。
具体来说,当定子线圈通电时,会产生一个磁场,该磁场与滑块上的永磁体相互作用,根据洛伦兹力的方向,会产生一个推动力,使滑块运动。
当定子线圈的电流方向改变时,推动力的方向也会改变,从而实现滑块的正反向运动。
直线电机的速度和加速度可以通过改变定子线圈的电流大小和方向来控制。
通过改变电流的大小可以调节推动力的大小,从而控制滑块的速度。
而通过改变电流的方向可以改变推动力的方向,从而实现滑块的正反向运动。
这使得直线电机在自动化系统中具有广泛的应用前景。
三、直线电机的应用领域直线电机在工业和科技领域有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域:1. 机床:直线电机可以用于数控机床中,实现高精度和高速的运动控制,提高生产效率。
2. 电梯:直线电机可以用于电梯系统中,提供平稳、高效的垂直运输。
3. 磁悬浮列车:直线电机可以用于磁悬浮列车中,提供强大的推动力和高速运动。
4. 电动汽车:直线电机可以用于电动汽车中,提供高效、环保的动力系统。
简要总结直线电机的基本结构
简要总结直线电机的基本结构
直线电机是一种特殊类型的电机,能够将电能转化为直线运动。
它由三个基本
部分组成:定子、滑块和导轨。
首先,定子是直线电机的固定部分。
它通常由多个线圈组成,这些线圈被固定
在机械结构中。
当通过这些线圈传递电流时,会产生电磁力。
定子的设计和排列方式有多种选择,如平行排列或串联排列,取决于具体的应用需求。
其次,滑块是直线电机的移动部分。
滑块通常是通过电磁力在导轨上运动的。
它可以由磁体或铁芯组成,使其具有磁导性。
当通过线圈传递电流时,在定子产生的磁场作用下,滑块会受到吸引或排斥力的作用,从而沿导轨上的直线运动。
最后,导轨是直线电机的导向结构。
导轨通常是由金属或合金材料制成,具有
高稳定性和耐磨性。
它起到支撑滑块并指导其直线运动的作用。
导轨的构造和形式也有多种选择,如直线、弧形或多段式,取决于具体的应用需求。
总而言之,直线电机的基本结构包括定子、滑块和导轨。
这种结构使得直线电
机能够实现直线运动,并广泛应用于自动化设备、工业机械、医疗设备等领域。
通过电磁力的作用,直线电机为各行业提供了高效、精确和可靠的直线运动解决方案。
直线电机的分类及特点
直线电机的分类及特点
原理
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。
它可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成。
应用
直线电机主要应用于三个方面:
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。
分类
按结构形式分类:
根据不同的使用场合,直线电机的结构形式和分为:
平板式
U 形
圆筒式
按应用场合对性能参数的要求不同分类:
①高推力(高推力、大位移)直线电机:其典型应用行业有高速、高精数控机床、高速加工中心和并联(杆机构)机床等;其他高速、高精且需要高推力、大位移的场合,如飞行模拟器、弹射器,加速滑轨等。
②高响应(高频响、小位移)直线电机:其典型应用行业有往返频率高、位移小、推力不高的各类精密机床。
特点
直线电机的特点:
1.结构简单,以最少的零部件数量实现直线驱动,因此维护相对简单;
2.行程理论上不受限制,而且性能不会因为行程的改变而受到影响;
3.可以提供很宽的速度范围,从每秒几微米到数米,;加速度很大,最大可达10g,这是相比其他丝杠、同步带和齿轮齿条驱动的一个显著优势;
4.运动平稳,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;
5.精度和重复精度高,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;。
直线电机的机械结构
直线电机的机械结构直线电机是一种将电能转化为机械运动的装置,其机械结构设计非常重要。
直线电机由定子和移动子组成,定子和移动子之间通过永磁力或电磁力实现运动。
本文将从定子结构、移动子结构和传动机构三个方面介绍直线电机的机械结构。
一、定子结构直线电机的定子结构通常由一对平行排列的永磁体组成。
这些永磁体可以是永磁磁铁或永磁体组件。
定子结构的设计需要考虑磁场的均匀性和稳定性,以保证运动子在永磁力的作用下能够平稳运动。
定子结构的材料通常选用高导磁率的材料,如硅钢片,以增强磁场的传导能力。
二、移动子结构直线电机的移动子结构通常由导体线圈和导向件组成。
导体线圈是直线电机的动力源,通过导体线圈内的电流和磁场相互作用,产生力和运动。
导向件则起到引导移动子在定子结构中运动的作用。
移动子结构的设计需要考虑导体线圈的导电性能和导向件的机械稳定性,以保证直线电机的运动精度和寿命。
三、传动机构直线电机的传动机构是将电能转化为机械运动的关键部分。
传动机构通常由导轨和滑块组成。
导轨是直线电机的固定部分,可以是直线导轨、滚珠导轨等不同类型。
滑块则是直线电机的移动部分,通过与导轨的配合,实现直线运动。
传动机构的设计需要考虑导轨和滑块的材料选择、匹配精度以及润滑等因素,以保证直线电机的运动平稳和寿命。
直线电机的机械结构设计涉及到定子结构、移动子结构和传动机构三个方面,每个方面的设计都需要考虑材料选择、结构设计和工艺制造等因素。
合理的机械结构设计可以提高直线电机的运动精度、效率和寿命,从而满足不同应用场景的需求。
未来随着科技的不断进步,直线电机的机械结构设计将会更加智能化和精确化,为各个行业带来更多的创新和发展机遇。
直线运动的电机叫直线电机结构适这样的
直线运动的电机叫直线电机结构适这样的直线电机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驱动装置。
直线电机广泛应用于工业、民用、军事等各个领域。
直线电机按照结构可以分为平板型、U型、圆筒型等几种类型,其中圆筒型直线电机相比于其它类型的直线电机具有更高的能源效率,即同样体积的电机可以获得更大的推力。
虽然圆筒型直线电机具有一定的性能优势,但是也存在尺寸方面的限制,如在某一方向外形高度上,圆筒型直线电机要比平板型或U 型的尺寸更大,从而限制了该类型电机的应用场合。
直线电机包括:定子,定子包括定子外壳、设在定子外壳内的线圈骨架和设在线圈骨架上的线圈绕组,其中定子外壳与线圈骨架之间限定出容纳腔;动子,动子设在线圈骨架内;用于检测动子的位移的位移检测器,位移检测器设在容纳腔内;和用于对位移检测器的检测信号进行处理的位移检测电路板,位移检测电路板设在容纳腔内且与位移检测器相连。
励磁用永久磁铁上设置有扭斜角并将其配置在工作台上。
像这样,在永久磁铁上设置扭斜角的情况下,与没有设置扭斜角的情况相比,工作台在冲程方向上的尺寸变长。
其结果是存在以下问题,相对于固定基座的工作台的有效冲程长度变短。
直线电机 1 是将电枢 2 作为定子、并将励磁 3 作为可动部件的动磁铁型的直线电机。
电枢 2 具备:具有沿着励磁 3 的冲程方向 ( 行进方向 ) 排列的多个 ( 在该例子中是九个 ) 齿 4 的电枢铁心 5 ;以及卷绕在各齿 4 上的多个 ( 在该例子中是九个 ) 电枢线圈6。
卷绕在各齿 4 上的电枢线圈 6 被容纳在槽 7 中,所述槽 7 形成在各个齿 4 之间。
励磁 3 具备:磁轭 10,其沿着上述冲程方向移动自如地被未图示的直线导轨支撑;以及多个永久磁铁,其沿着上述冲程方向以NS 的极性交替不同的方式并以预定间隔、配置在磁轭 10 的与电枢 2 对置的对置面上。
在该例子中,多个永久磁铁由三个主极磁铁 11 和两个附加极磁铁12 构成,将这两个附加极磁铁 12 配置在这些主极磁铁 11 的上述冲程方向上的两端侧。
直线电机选型知识点总结
直线电机选型知识点总结一、直线电机的工作原理直线电机是一种利用电磁感应原理实现的线性运动型电机,工作原理和直流电动机相似,但是线性运动的特点使得直线电机具有更广泛的应用领域。
直线电机由定子和活动子两部分组成,通常定子是由线圈组成,而活动子则是由磁铁组成。
当通电时,定子线圈产生磁场,吸引或排斥活动子的磁铁,从而实现线性运动。
二、直线电机的分类1. 电磁直线电机:利用磁铁和电磁感应原理实现线性运动的电机,包括直线同步电机、直线步进电机等。
2. 永磁直线电机:利用永磁体和电流之间的相互作用实现线性运动的电机,包括直线同步永磁电机、直线步进永磁电机等。
3. 超导直线电机:利用超导材料的独特性质实现超导电磁体和磁场之间的相互作用,实现线性运动的电机。
三、直线电机选型的影响因素1. 负载要求:负载要求包括负载力大小、运动速度、加速度等,这些要求将影响直线电机的功率、扭矩和速度等性能参数的选取。
2. 运动模式:直线电机可以实现直线运动、往复运动、多自由度运动等不同的运动模式,根据具体的应用需求选择不同类型的直线电机。
3. 环境条件:包括工作温度、湿度、防尘防水等环境条件,好的直线电机应具有良好的耐高温、防尘防水等性能。
4. 机械结构:机械结构包括导轨、导向装置等,需要考虑直线电机与周围设备的机械匹配性,确保能够实现稳定的运动。
5. 控制系统:控制系统包括控制方式、控制精度、控制算法等,应根据具体应用场景选择合适的控制系统,确保直线电机的准确性和稳定性。
四、直线电机选型的方法1. 根据负载要求选取合适的型号:首先根据负载的大小、运动速度、加速度等要求选取合适的直线电机型号,通常可以通过查阅相关的技术手册或者咨询厂家进行选型。
2. 根据环境条件选取合适的材料和防护措施:根据具体的环境条件选取能够满足要求的材料和防护措施,例如高温工作环境可以选用耐高温材料,防水防尘环境需要选用防护等级较高的直线电机。
3. 根据机械结构进行匹配:根据直线电机与周围设备的机械匹配性进行选型,确保直线电机能够稳定运行。
直线电机的分类.
• 按结构形式分类
扁平型
长初级 短初级 单边型 双边型 短初级
圆盘型 圆弧型 圆弧型
圆筒型直线电机—外形如旋转电机的圆柱形直线电机,需要 时可做成既有旋转运动又有直线运动的旋转直线电机。 圆盘型直线电机虽也做旋转运动,但与普通旋转电机相比有 两个突出优点:力矩与旋转速度可以通过多台初级组合的方法 或通过初级在圆盘上的径向位置来调节;无需通过齿轮减速箱 就能得到较低的转速,电机噪声和振动很小。 圆弧型直线电机也具有圆盘型的特点,两者的主要区别在于 次级的形式和初级对次级的驱动点有所不同。
图(b)所示的结构是在软铁架两端装有极性同向放置的两块 永久磁铁,通电线圈可在滑道上作直线运动 这种结构具有 体积小,成本低和效率高等优点。
动圈型
动铁型需要一个固定的长电枢,电枢绕组用铜量大,结构 复杂;移动系统重量也较大,惯性大,消耗功率多。优点 是电机行程可做得很长,又可做成无接触式直线直流电动 机。目前,实际生产中动圈型用得很多。
1.1.2气隙 直线电机的气隙相对于旋转电机的气隙要大得多,主要是 为了保证在长距离运动中,初级与次级之间不致摩擦。 复合次级和铜(铝)次级:因为铜或铝均属非磁性材料, 其导磁性能和空气相同,故:
电磁气隙=机械气隙(单纯的空气隙)+铜板或铝板厚度
直线感应电动机的缺点:气隙大,功率因数低
1.2直线感应电动机的基本原理
在行波磁场切割下,次级导条将产生感应电势和电流, 所有导条的电流和气隙磁场相互作用,便产生切向电磁 力。如果初级是固定不动的,那末次级就顺着行波磁场 运动的方向作直线运动。若次级移动的速度用v表示,则 滑差率
vs v s vs
次级移动速度
v (1 s)vs 2 f (1 s)
直线电机的分类
栅型次级:一般是在钢板上开槽, 在槽中嵌入铜条(或铸铝),然后用 铜带在两端短接而成。
钢次级或磁性次级:钢既起导磁作用,又起导电作用.由 于钢的电阻率较大,故钢次级直线电机的电磁性能较差, 且法向吸力也大(约为推力的10倍左右)。
复合次级:钢板上复合一层铜板(或铝板)。
铜(铝)次级或非磁性次级:用于双边型直线电机中
1.直线感应电动机
1.1主要类型和结构
直线感应电机主要有两种型式,即平板型和管型。平板 型电机可以看作是由普通的旋转感应(异步)电动机直接演变 而来的。图1-1(a)表示一台旋转的感应电动机,设想将它沿 径向剖开,并将定、转子圆周展成直线,如图1-1(b),这就 得到了最简单的平板型直线感应电机。
s vs v vs
次级移动速度 v (1 s)vs 2 f (1 s)
此式表明改变极距或电源频率都可改变直线感应电机的速 度。与旋转电机一样,改变直线电机初级绕组的通电相序, 可改变电机运动的方向,因而可使直线电机作往复直线运 动。
1-4管型直线感应电机的形成 (a) 平板型; (b) 管型
1-3行波磁场
直线电机是由旋转电机演变而来的, 因而当初级的多相绕 组中通入多相电流后, 也会产生一个气隙基波磁场,但是
这个磁场的磁通密度波B是直线移动的,故称为行波磁场。
行波的移动速度与旋转磁场在定子内圆s
2
T
2f
τ为极距,f为电源频率
在行波磁场切割下,次级导条将产生感应电势和电流, 所有导条的电流和气隙磁场相互作用,便产生切向电磁 力。如果初级是固定不动的,那末次级就顺着行波磁场 运动的方向作直线运动。若次级移动的速度用v表示,则 滑差率
直线电动机 直线驱动器
直线电机的原理_直线电机种类
直线电机的原理_直线电机种类导语:说起直线电机,英文是linearservomotor。
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。
说起直线电机,英文是linearservomotor。
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。
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。
4、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。
5、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。
直线电机综述
直线电机综述作者:常淑英李赞来源:《科学与财富》2020年第07期摘要:直线电动机是一种将电能直接转换成直线运动机械能的电力传动装置。
它可以省去大量中间传动机构,加快系统反映速度,提高系统精确度,所以得到广泛的应用。
直线电动机的种类按结构形式可分为;单边扁平型、双边扁平型、圆盘型、圆筒型(或称为管型)等;按工作原理可分为:直流、异步、同步和步进等。
对近几年来国内外直线电机运用进行了全面的综述。
关键词:直线电机;传动装置;结构一、直线电机的结构:直线电机的运动形式是沿直线运动,不同于旋转电机需要螺纹传动装置。
直线电机由旋转电机转化而来,将旋转电机按其圆柱形径向横截面切开,平铺展成平面结构,就形成了直线电机。
旋转电机结构是由动子和定子组成,线圈绕组一端的是定子,而中间自由旋转的一端是动子,由旋转电机定子展开的一侧称为直线电机初级,由旋转电机动子展开的一侧称为直线电次级。
可以看出线圈绕组在旋转电机结构中是定子,固定不动,而在直线电机结构中是初级,可以相对运动[1]。
二、直线电机的工作原理直线电机是在传统电动机的基础上演变而来,是将传统电动机的转子和定子展开成直线,从而实现将原来的旋转运动变为往复运动,传统电动机主要有支座、转子、定子线圈、主轴、接线盒五个主要部分组成,无论是对有刷电机还是无刷电机,内转子还是外转子结构,都由定子和转子组成,供电时在电机线圈内产生旋转磁场,并产生扭矩并驱动转子进行旋转运动[2]。
三、直线电机的发展:1840年,Wheatstone开始提出和制作了最早的直线电机,直至20世纪50年代中期,控制技术及材料技术的飞速发展和新型控制元器件的不断涌现,使直线电机的理论和应用获得了迅速的发展。
自20世纪90年代以来,由于高速、精密机床进给系统的需要,使直线电机的优越性充分体现出来,直线电机的研究成为热点领域。
目前,国外比较著名的直线电机制造商主要有美国的Anorad、ParkerHannifin、Aerotech Kollmorgen公司德国的Simens、Indramat公司和日本FANUC、Mitsubishi公司等。
直线电机工作原理
直线电机工作原理一、引言直线电机是一种将电能转化为机械能的设备,通过电流在磁场中的作用力来实现直线运动。
它具有结构简单、精度高、响应快等优点,在工业自动化、机械加工、医疗设备等领域得到广泛应用。
本文将详细介绍直线电机的工作原理。
二、直线电机的结构直线电机由定子和活子组成。
定子通常由一组线圈组成,线圈通过电流激励产生磁场。
活子则是通过磁场与定子相互作用而产生运动的部分。
直线电机的结构可以分为永磁直线电机和电磁直线电机两种类型。
三、永磁直线电机的工作原理1. 磁场产生永磁直线电机的定子上有一组永久磁铁,产生一个恒定的磁场。
这个磁场可以是单极性的,也可以是双极性的,取决于应用需求。
2. 电流激励活子上有一组线圈,通过通电产生磁场。
这个磁场与定子的磁场相互作用,产生力矩,使活子产生运动。
线圈的通电方式可以是直流电源供电,也可以是交流电源供电。
3. 运动控制通过控制电流的大小和方向,可以精确地控制活子的运动。
当电流方向改变时,活子的运动方向也会相应改变。
通过改变电流的大小和频率,可以实现不同速度和加速度的运动。
四、电磁直线电机的工作原理1. 磁场产生电磁直线电机的定子上有一组电磁铁,通过通电产生磁场。
这个磁场可以是单极性的,也可以是双极性的,取决于应用需求。
2. 电流激励活子上有一组线圈,通过通电产生磁场。
这个磁场与定子的磁场相互作用,产生力矩,使活子产生运动。
线圈的通电方式可以是直流电源供电,也可以是交流电源供电。
3. 运动控制通过控制电流的大小和方向,可以精确地控制活子的运动。
当电流方向改变时,活子的运动方向也会相应改变。
通过改变电流的大小和频率,可以实现不同速度和加速度的运动。
五、直线电机的应用领域直线电机广泛应用于工业自动化、机械加工、医疗设备等领域。
例如,在自动化生产线上,直线电机可以用于物料搬运、装配和定位;在数控机床上,直线电机可以实现高精度的切削加工;在医疗设备上,直线电机可以用于精确的位置调整和运动控制。
电机直线运动机构
电机直线运动机构
一、概述
电机直线运动机构是指通过电机驱动实现直线运动的机构。
其主要应用于工业自动化、医疗器械、家用电器等领域。
电机直线运动机构具有结构简单、精度高、速度快等优点,成为了现代工业生产中不可或缺的重要组成部分。
二、分类
根据不同的驱动方式和结构形式,电机直线运动机构可以分为以下几类:
1. 直线导轨式电机直线运动机构:该类型的电机直线运动机构采用导轨和滑块进行传动,具有精度高、刚性好等特点,广泛应用于数控加工设备、半导体设备等领域。
2. 滚珠丝杠式电机直线运动机构:该类型的电机直线运动机构采用滚珠丝杠进行传动,具有速度快、负载能力强等特点,广泛应用于自动化设备、包装设备等领域。
3. 齿轮传动式电机直线运动机构:该类型的电机直线运动机构采用齿轮传递力量,具有结构简单、噪音小等特点,广泛应用于家用电器、医疗器械等领域。
三、主要构成部分
电机直线运动机构由以下几个主要部分组成:
1. 电机:作为驱动力源,提供直线运动所需的能量。
2. 传动装置:将电机输出的旋转运动转化为直线运动,并传递给工作台或工具。
3. 工作台或工具:承载工件或完成加工任务的部件。
4. 控制系统:控制电机的启停、速度、方向等参数,保证机构正常运行。
四、应用领域
电机直线运动机构广泛应用于以下领域:
1. 工业自动化:如数控加工设备、自动化生产线等。
2. 医疗器械:如手术床、医用影像仪器等。
3. 家用电器:如洗衣机、冰箱等。
4. 其他领域:如舞台设备、物流设备等。
直线电机工作原理
直线机电工作原理一、引言直线机电是一种特殊类型的机电,与传统的旋转机电不同,它能够直接产生直线运动。
直线机电具有许多优点,如高速、高加速度、高精度、高效率等,因此在许多领域得到广泛应用。
本文将详细介绍直线机电的工作原理及其组成部份。
二、直线机电的构造直线机电主要由定子、挪移部件(也称为滑块或者推杆)和磁场产生器(也称为励磁系统)组成。
1. 定子直线机电的定子类似于传统机电的转子,它是由一系列绕组和铁芯组成。
绕组通常采用导线绕制成线圈,而铁芯则用于增强磁场。
2. 挪移部件挪移部件是直线机电中的活动部份,它与定子相对运动,从而产生直线运动。
挪移部件通常由导磁材料制成,以增强磁场的作用。
3. 磁场产生器磁场产生器是直线机电中产生磁场的装置,它可以是永磁体、电磁铁或者磁铁组合。
磁场产生器的作用是在定子和挪移部件之间产生磁场,从而产生力和运动。
三、直线机电的工作原理直线机电的工作原理可以简单概括为洛伦兹力原理。
根据洛伦兹力原理,当有电流通过一根导线时,它会受到磁场力的作用。
直线机电利用这个原理来产生直线运动。
1. 励磁系统直线机电的励磁系统产生磁场,通常使用永磁体或者电磁铁。
当电流通过电磁铁时,会在定子和挪移部件之间产生磁场。
这个磁场会与挪移部件上的磁场相互作用,从而产生力和运动。
2. 磁场交互作用当励磁系统产生磁场后,它与挪移部件上的磁场相互作用。
这个相互作用会产生一个力,使得挪移部件开始运动。
根据洛伦兹力原理,这个力的大小与电流、磁场强度以及挪移部件上的磁场有关。
3. 电流控制直线机电的运动可以通过控制电流来实现。
当电流增加时,产生的力也会增加,从而使得挪移部件的运动加速。
相反,当电流减小或者反向时,挪移部件的运动也会相应改变。
四、直线机电的应用领域直线机电由于其独特的工作原理和优点,在许多领域得到广泛应用。
1. 工业自动化直线机电在工业自动化中常用于传送带、搬运机器人和自动化生产线等设备。
由于其高速、高精度和高效率的特点,可以提高生产效率和产品质量。
直线电机分类
直线电机分类
直线电机分类
直线电机按工作原理可分为:直流、异步、同步和步进等;直线电机按结构形式可分为;单边扁平型、双边扁平型、圆盘型、圆筒型(或称为管型)等。
最常用的直线电机类型是平板式直线电机、U型槽式直线电机和圆柱型直线电机。
音圈电机因其结构类似于喇叭的音圈而得名。
具有高频响、高精度的特点。
此类电机分为圆柱型音圈电机和摆动型音圈电机。
也就是所谓的圆柱型直线电机。
1、平板直线电机
平板式直线电机铁芯安装在钢叠片结构然后再安装到铝背板上,铁叠片结构用在指引磁场和增加推力。
磁轨和动子之间产生的吸力和电机产生的推力成正比,叠片结构导致接头力产生。
把动子安装到磁轨上时必须小心以免他们之间的吸力造成伤害。
2、U型槽直线电机
U型槽式直线电机有两个介于金属板之间且都对着线圈动子的平行磁。
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直线电机的基本结构和分类
直线电机可以认为是旋转电机在结构上的一种演变,它可以看作将旋转电机在径向剖开,然后将电机沿着圆周展开成直线,形成了扁平型直线电机,见图除了扁平型直线电机的结构形式外,将扁平型直线电机沿着和直线运动相垂直的方向卷成圆柱状(或管状),就形成了管型直线电机,见图2。
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。
此外,直线电机还有弧型和盘型结构,分别见图3。
所谓弧型结构,就是将扁平型直线电机的初级沿运动方向改成弧型,并安放于圆柱形次级的柱面外侧;盘型直线电机是将初级放在次级圆盘靠近外缘的平面上。
图1 由旋转电机演变为直线电机的过程
图2 旋转电机演变为圆筒型直线电机的过程
图3 弧型直线电机和圆盘型直线电机
直线电机按原理可分为直线直流电机、直线交流电机、直线步进电机、混合式直线电机和微特直线电机等。
在励磁方式上,直线交流电机可以分为永磁式(同步)和感应式(异步)两种。
永磁式直线电机的次级由多块永久磁钢铺设,其初级是含铁芯的三相绕组。
感应式直线电机的初级和永磁式直线电机的初级相同,而次级用自行短路的不馈电栅条来代替永磁式直线电机的永久磁钢。
永磁式直线电机在单位面积推力、效率、可控性等方面均优于感应式直线电机,但其成本高,工艺复杂,而且给机床的安装、使用和维护带来不便。
感应式直线电机在不通电时是没有磁性的,因此有利于机床的安装、使用和维护。