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直线电机的应用范围

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。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，世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机，使得直线电机的应用领域越来越广。

直线电机介绍

超高速电动机 在旋转超过某一极***，采用滚动轴承的电动机就会产生烧结、损坏现象，国外研制了一种直线悬浮电动机（电磁轴承），采用悬浮技术使电机的动子悬浮在空中，消除了动子和定子之间的机械接触和摩擦阻力，其转速可达25000～100000r/min以上，因而在高速电动机和高速主轴部件上得到广泛的应用。如日本安川公司新近研制的多工序自动数控车床用5轴可控式电磁高速主轴采用两个经向电磁轴承和一个轴向推力电磁轴承，可在任意方向上承受机床的负载。在轴的中间，除配有高速电动机以外，还配有与多工序自动数控车床相适应的工具自动交换机构。

直线电机进给驱动的主要优点

进给速度范围宽。可从1（1）m/s到20m/min以上，加工中心的快进速度已达208m/min，而传统机床快进速度<60m/min，一般为20～30m/min。

速度特性好。速度偏差可达（1）0.01%以下。

加速度大。直线电机较大加速度可达30g，加工中心的进给加速度已达3.24g，激光加工机的进给加速度已达5g，而传统机床进给加速度在1g以下，一般为0.3g。

定位精度高。采用光栅闭环控制，定位精度可达0.1～0.01（1）mm。应用前馈控制的直线电机驱动系统可减少跟踪误差200倍以上。由于运动部件的动态特性好，响应灵敏，加上插补控制的精细化，可实现纳米级控制。

行程不受限制。传统的丝杠传动受丝杠制造工艺限制，一般4～6m，更的行程需要接长丝杠，无论从制造工艺还是在性能上都不理想。而采用直线电机驱动，定子可***加长，且制造工艺简单，已有大型高速加工中心X轴长达40m以上。

结构简单、运动平稳、噪声小，运动部件摩擦小、磨损小、使用寿命长、***。

直线电机的基本原理与结构

直线电机主要是为悬挂输送系统开发的，这种电机在系统中必须满足以下条件：

1）扁平型结构，限定体积

2）单向运行，频繁起动，运行时间秒级；

3）起动电流要小于同容量电机，冲击小、响应快；

4）结构简单成本低、重量轻；

单相直线感应电机具有多种不同结构，适用于不同场合。若要满足以上条件，需要采用结构简单的2 极电容运行电机，其主副相线圈都只有一个，由于系统运行速度不快，因此电机极距较小，限制了槽宽的大小，为了放置线圈初级铁芯需大大增加槽高，槽高/槽宽比普通电机大,称之为深槽结构。通过特深槽结构亦可提高启动力矩。本项目电机主要解决了以下几个问题：

1）采用深槽式结构与分层绕组加大启动力矩

2）运用场路结合方法完成电机设计与多面优化，达到单位体积推力大化。

3）电机整体塑封，整体性强，绝缘性好。