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直线电机原理及应用信号检测与数字控制技术第1页什么是直线电机

直线电机是一个能将电信号直接转换成为直线位移电机。无需转换机构即可直接取得直线运动，没有传动机械磨损，而且噪音低、结构简单、操作维护方便。 当前直线电机主要应用机型有直流直线电机、交流直线电机以及直线步进电机等，在实际中应用较多是交流直线电机。信号检测与数字控制技术第2页旋转电机工作原理三相对称正弦电流随时间改变，磁场沿圆周旋转产生感应电动势，方向由右手定则确定产生切向电磁力F，方向可按左手定则确定信号检测与数字控制技术第3页旋转电机到直线电机演化信号检测与数字控制技术第4页直线电机工作原理不考虑纵向边端效应三相对称正弦电流随时间改变，产生行波磁场行波磁场感应电动势并产生电流初级固定，次级做直线运动信号检测与数字控制技术第5页直线电机往复运动三相绕组相序相反，行波磁场移动方向就相反了，运动方向也会反过来。周期：信号检测与数字控制技术第6页直线电机往复运动信号检测与数字控制技术第7页单边型直线电机短初级长次级长初级短次级普通采取短初级长次级信号检测与数字控制技术第8页双边型直线电机单边型直线电机产生法向吸力在钢次级时约为推力10倍左右双边型直线电机抵消法向吸力信号检测与数字控制技术第9页提升直线电机运动精度PID控制模块（百分比-积分-微分控制器）驱动器电动按修正表输入反馈信号相当于反向力，降低了系统波动程度信号检测与数字控制技术第10页直线电机分类

按结构形式分类：⑴扁平型⑵圆筒型⑶圆弧型⑷圆盘型 按工作原理分类： ⑴交流直线感应电动机 （LIM）⑵交流直线同时电动机 （LSM）⑶直线直流电动机 （LDM）⑷直线步进电动机 （LPM） ⑸混合式直线电动机 （LHM） 信号检测与数字控制技术第11页直线电机优缺点直线电机因为结构上改变，所以含有以下优点⑴不需任何转换装置，传递效率高⑵直线速度能够不受限制⑶无机械接触，无磨损⑷噪声很小，运行环境好⑸密封后能够用于特殊场所⑹散热面大，热负荷高同时也含有一些缺点⑴效率和功率原因低，尤其是在低速时比较显著⑵开启推力受电源电压影响较大

边端效应：开断铁芯和安装在其槽中绕组在两端不连续，三相电流在各相绕组中也将产生不对称电流，使得边端气隙中磁通密度发生畸变，出现了附加损耗。

信号检测与数字控制技术第12页

直线电机推进原理是：当初级线圈接通电流后，产生磁场，沿轨道方向平行移动，次级线圈切割磁场产生电流（或给次级线圈通电流），电磁力作用使初级和次级间产生相对直线运动。推进力大小取决于初级磁场强度、次级线圈电流以及线圈长度。直线电机应用——磁悬浮列车长次级、短初级式长初级、短次级式信号检测与数字控制技术第13页PC机与开放式可编程运功控制器组成数控系统数控工作台由直线电机驱动伺服控制和机床逻辑控制

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