直線電機在現代工業的上的應用
時間：2015-08-31 13:36:26瀏覽次數：0次
直線電機可以認為是旋轉電機在結構方面的一種變形，它可以看作是一臺旋轉電機沿其徑向剖開，然后拉平演變而成。近年來，隨著自動控制技術和微型計算機的高速發展，對各類自動控制系統的定位精度提出了更高的要求，在這種情況下，傳統的旋轉電機再加上一套變換機構組成的直線運動驅動裝置，已經遠不能滿足現代控制系統的要求，為此，近年來世界許多國家都在研究、發展和應用直線電機，使得直線電機的應用領域越來越廣。
直線電機與旋轉電機相比，主要有如下幾個特點：
1、結構簡單
由于直線電機不需要把旋轉運動變成直線運動的附加裝置，因而使得系統本身的結構大為簡化，重量和體積大大地下降；
2、定位精度高
在需要直線運動的地方，直線電機可以實現直接傳動，因而可以消除中間環節所帶來的各種定位誤差，故定位精度高，如采用微機控制，則還可以大大地提高整個系統的定位精度；
3、反應速度快、靈敏度高，隨動性好
直線電機容易做到其動子用磁懸浮支撐，因而使得動子和定子之間始終保持一定的空氣隙而不接觸，這就消除了定、動子間的接觸摩擦阻力，因而大大地提高了系統的靈敏度、快速性和隨動性；
4、工作安全可靠、壽命長
直線電機可以實現無接觸傳遞力，機械摩擦損耗幾乎為零，所以故障少，免維修，因而工作安全可靠、壽命長。
直線電機主要應用于三個方面：一是應用于自動控制系統，這類應用場合比較多；其次是作為長期連續運行的驅動電機；三是應用在需要短時間、短距離內提供巨大的直線運動能的裝置中。
高速磁懸浮列車
磁懸浮列車是直線電機實際應用的最典型的例子，目前，美、英、日、法、德、加拿大等國都在研制直線懸浮列車，其中日本進展最快。
直線電機驅動的電梯
世界上第一臺使用直線電機驅動的電梯是1990年4月安裝于日本東京都關島區萬世大樓，該電梯載重600kg，速度為105m/min，提升高度為22.9m。由于直線電機驅動的電梯沒有曳引機組，因而建筑物頂的機房可省略。如果建筑物的高度增至1000米左右，就必須使用無鋼絲繩電梯，這種電梯采用高溫超導技術的直線電機驅動，線圈裝在井道中，轎廂外裝有高性能永磁材料，就如磁懸浮列車一樣，采用無線電波或光控技術控制。
超高速電動機
在旋轉超過某一極限時，采用滾動軸承的電動機就會產生燒結、損壞現象。為此近年來，國外研制了一種直線懸浮電動機（電磁軸承），采用懸浮技術使電機的動子懸浮在空中，消除了動子和定子之間的機械接觸和摩擦阻力，其轉速可達25000～100000r/min以上，因而在高速電動機和高速主軸部件上得到廣泛的應用。如日本安川公司新近研制的多工序自動數控車床用5軸可控式電磁高速主軸采用兩個經向電磁軸承和一個軸向推力電磁軸承，可在任意方向上承受機床的負載。在軸的中間，除配有高速電動機以外，還配有與多工序自動數控車床相適應的工具自動交換機構。
直線電機與旋轉電機相比，主要有如下幾個特點：
1、結構簡單
由于直線電機不需要把旋轉運動變成直線運動的附加裝置，因而使得系統本身的結構大為簡化，重量和體積大大地下降；
2、定位精度高
在需要直線運動的地方，直線電機可以實現直接傳動，因而可以消除中間環節所帶來的各種定位誤差，故定位精度高，如采用微機控制，則還可以大大地提高整個系統的定位精度；
3、反應速度快、靈敏度高，隨動性好
直線電機容易做到其動子用磁懸浮支撐，因而使得動子和定子之間始終保持一定的空氣隙而不接觸，這就消除了定、動子間的接觸摩擦阻力，因而大大地提高了系統的靈敏度、快速性和隨動性；
4、工作安全可靠、壽命長
直線電機可以實現無接觸傳遞力，機械摩擦損耗幾乎為零，所以故障少，免維修，因而工作安全可靠、壽命長。
直線電機主要應用于三個方面：一是應用于自動控制系統，這類應用場合比較多；其次是作為長期連續運行的驅動電機；三是應用在需要短時間、短距離內提供巨大的直線運動能的裝置中。
高速磁懸浮列車
磁懸浮列車是直線電機實際應用的最典型的例子，目前，美、英、日、法、德、加拿大等國都在研制直線懸浮列車，其中日本進展最快。
直線電機驅動的電梯
世界上第一臺使用直線電機驅動的電梯是1990年4月安裝于日本東京都關島區萬世大樓，該電梯載重600kg，速度為105m/min，提升高度為22.9m。由于直線電機驅動的電梯沒有曳引機組，因而建筑物頂的機房可省略。如果建筑物的高度增至1000米左右，就必須使用無鋼絲繩電梯，這種電梯采用高溫超導技術的直線電機驅動，線圈裝在井道中，轎廂外裝有高性能永磁材料，就如磁懸浮列車一樣，采用無線電波或光控技術控制。
超高速電動機
在旋轉超過某一極限時，采用滾動軸承的電動機就會產生燒結、損壞現象。為此近年來，國外研制了一種直線懸浮電動機（電磁軸承），采用懸浮技術使電機的動子懸浮在空中，消除了動子和定子之間的機械接觸和摩擦阻力，其轉速可達25000～100000r/min以上，因而在高速電動機和高速主軸部件上得到廣泛的應用。如日本安川公司新近研制的多工序自動數控車床用5軸可控式電磁高速主軸采用兩個經向電磁軸承和一個軸向推力電磁軸承，可在任意方向上承受機床的負載。在軸的中間，除配有高速電動機以外，還配有與多工序自動數控車床相適應的工具自動交換機構。
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