一、直線電機(jī)是什么東西

直線電機(jī)也稱線性電機(jī)，線性馬達(dá)，直線馬達(dá)，推桿馬達(dá)，是直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開，并展成平面而成。最常用的直線電機(jī)類型是平板式和U型槽式，和管式。線圈的典型組成是三相，由霍爾元件實(shí)現(xiàn)無刷換相。

二、直線電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

1、結(jié)構(gòu)簡單

管型直線電機(jī)不需要經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)而直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，使結(jié)構(gòu)大大簡化，運(yùn)動(dòng)慣量減少，動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能和定位精度大大提高。同時(shí)也提高了可靠性，節(jié)約了成本，使制造和維護(hù)更加簡便。它的初次級(jí)可以直接成為機(jī)構(gòu)的一部分，這種獨(dú)特的結(jié)合使得這種優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步體現(xiàn)出來。

2、適合高速直線運(yùn)動(dòng)

因?yàn)椴淮嬖陔x心力的約束，普通材料亦可以達(dá)到較高的速度。而且如果初、次級(jí)間用氣墊或磁墊保存間隙，運(yùn)動(dòng)時(shí)無機(jī)械接觸，因而運(yùn)動(dòng)部分也就無摩擦和噪聲。這樣，傳動(dòng)零部件沒有磨損，可大大減小機(jī)械損耗，避免拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等所造成的噪聲，從而提高整體效率。

3、初級(jí)繞組利用率高

在管型直線感應(yīng)電機(jī)中，初級(jí)繞組是餅式的，沒有端部繞組，因而繞組利用率高。

4、無橫向邊緣效應(yīng)

橫向效應(yīng)是指由于橫向開斷造成的邊界處磁場(chǎng)的削弱，而圓筒型直線電機(jī)橫向無開斷，所以磁場(chǎng)沿周向均勻分布。

5、容易克服單邊磁拉力問題

徑向拉力互相抵消，基本不存在單邊磁拉力的問題。

6、易于調(diào)節(jié)和控制

通過調(diào)節(jié)電壓或頻率，或更換次級(jí)材料，可以得到不同的速度、電磁推力，適用于低速往復(fù)運(yùn)行場(chǎng)合。

7、適應(yīng)性強(qiáng)

直線電機(jī)的初級(jí)鐵芯可以用環(huán)氧樹脂封成整體，具有較好的防腐、防潮性能，便于在潮濕、粉塵和有害氣體的環(huán)境中使用；而且可以設(shè)計(jì)成多種結(jié)構(gòu)，滿足不同情況的需要。

8、高加速度

這是直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，相比其他絲杠、同步帶和齒輪齒條驅(qū)動(dòng)的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)。

三、直線電機(jī)的缺點(diǎn)

1、直線電機(jī)的耗電量大，尤其在進(jìn)行高荷載、高加速度的運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)床瞬間電流對(duì)車間的供電系統(tǒng)帶來沉重負(fù)荷。

2、振動(dòng)高，直線電機(jī)的動(dòng)態(tài)剛性極低，不能起緩沖阻尼作用，在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)容易引起機(jī)床其它部分共振。

3、發(fā)熱量大，固定在工作臺(tái)底部的直線電機(jī)動(dòng)子是高發(fā)熱部件，安裝位置不利于自然散熱，對(duì)機(jī)床的恒溫控制造成很大挑戰(zhàn)。

4、不能自鎖緊，為了保證操作安全，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軸，尤其是垂直運(yùn)動(dòng)軸，必須要額外配備鎖緊機(jī)構(gòu)，增加了機(jī)床的復(fù)雜性。

四、直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)主要由定子、轉(zhuǎn)子及磁路組成，其中定子和轉(zhuǎn)子是電機(jī)的核心部分，而磁路則是起到導(dǎo)磁作用的補(bǔ)充部分。

五、直線電機(jī)的工作原理

直線電機(jī)的原理并不復(fù)雜，你可以理解為把一臺(tái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)沿著半徑的方向剖開，并且展平，這就是一臺(tái)直線電機(jī)。其中定子相當(dāng)于直線電機(jī)的初級(jí)，轉(zhuǎn)子相當(dāng)于直線電機(jī)的次級(jí)，當(dāng)初級(jí)通入電流后，在初次級(jí)之間的氣隙中產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，在行波磁場(chǎng)與次級(jí)永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的直線運(yùn)動(dòng)。

直線電機(jī)是利用電磁作用原理，將電能直接轉(zhuǎn)換直線運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。在實(shí)際的運(yùn)用中，為了保證在整個(gè)行程之內(nèi)初級(jí)與次級(jí)之間的耦合保持不變，一般要將初級(jí)與次級(jí)制造成不同長度。直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)類似，通入三相電流后，也會(huì)在氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)，如果不考慮端部效應(yīng)，磁場(chǎng)在直線方向呈正弦分布，只是這個(gè)磁場(chǎng)是平移而不是旋轉(zhuǎn)的，因此稱行波磁場(chǎng)。行波磁場(chǎng)與次級(jí)互相作用便產(chǎn)生電磁推力，這就是直線電機(jī)運(yùn)行的基本原理。

六、直線電機(jī)怎么選型

1、應(yīng)用需求分析

在選擇直線電機(jī)之前，首先需要根據(jù)具體應(yīng)用需求進(jìn)行分析，明確所需電機(jī)的性能指標(biāo)、負(fù)載要求、控制方式、環(huán)境要求等。需要考慮的因素包括負(fù)載的質(zhì)量、速度、加速度、精度等參數(shù)，以及電機(jī)的耐磨損、防塵防水等特性。只有清晰了解應(yīng)用需求，才能選擇性能最優(yōu)的直線電機(jī)。

2、電機(jī)性能參數(shù)選擇

根據(jù)應(yīng)用需求分析的結(jié)果，選擇符合使用要求的電機(jī)性能參數(shù)。常見的電機(jī)性能參數(shù)包括推力、速度、加速度、分辨率、負(fù)載能力、電流、峰值力等，這些參數(shù)根據(jù)具體應(yīng)用需求而異。在選擇電機(jī)性能參數(shù)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況考慮到使用環(huán)境可能會(huì)對(duì)電機(jī)性能產(chǎn)生的影響。

3、電機(jī)外形尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)應(yīng)用需求和電機(jī)性能參數(shù)，選擇適當(dāng)?shù)碾姍C(jī)外形尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。電機(jī)形狀和外形尺寸因應(yīng)用而異，需要選擇合適的結(jié)構(gòu)方式，如帶傳動(dòng)、直線導(dǎo)軌等。同時(shí)還需要考慮電機(jī)的安裝方式、穩(wěn)定性、壽命等因素，確保電機(jī)能夠良好地運(yùn)行并有效減少維護(hù)成本。

4、制造商的聲譽(yù)和售后服務(wù)

選擇一個(gè)良好的制造商，可以保證直線電機(jī)質(zhì)量的可靠性和長期性。應(yīng)該選擇聲譽(yù)良好，有生產(chǎn)廠家支持和提供優(yōu)質(zhì)售后服務(wù)的供應(yīng)商。需要注意的是，除了考慮品牌直線電機(jī)性能指標(biāo)和外形尺寸，還需要考慮到生產(chǎn)批次、客戶量、質(zhì)量管控等細(xì)節(jié)問題。