❶ 直線電機原理
一般電動機工作時都是轉動的.但是用旋轉的電機驅動的交通工具(比如電動機車和城市中的電車等)需要做直線運動,用旋轉的電機驅動的機器的一些部件也要做直線運動.這就需要增加把旋轉運動變為直線運動的一套裝置.能不能直接運用直線運動的電機來驅動,從而省去這套裝呢?幾十年前人們就提出了這個問題.現在已製成了直線運動的電動機,即直線電機.
1工作原理.
直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能,而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。它可以看成是一台旋轉電機按徑向剖開,並展成平面而成.
由定子演變而來的一側稱為初級,由轉子演變而來的一側稱為次級。在實際應用時,將初級和次級製造成不同的長度,以保證在所需行程范圍內初級與次級之間的耦合保持不變。直線電機可以是短初級長次級,也可以是長初級短次級。考慮到製造成本、運行費用,目前一般均採用短初級長次級。
直線電動機的工作原理與旋轉電動機相似。以直線感應電動機為例:當初級繞組通入交流電源時,便在氣隙中產生行波磁場,次級在行波磁場切割下,將感應出電動勢並產生電流,該電流與氣隙中的磁場相作用就產生電磁推力。如果初級固定,則次級在推力作用下做直線運動;反之,則初級做直線運動。
直線電機的原理並不復雜.設想把一台旋轉運動的感應電動機沿著半徑的方向剖開,並且展平,這就成了一台直線感應電動機(圖).在直線電機中,相當於旋轉電機定子的,叫初級;相當於旋轉電機轉子的,叫次級.初級中通以交流,次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運動.這時初級要做得很長,延伸到運動所需要達到的位置,而次級則不需要那麼長.實際上,直線電機既可以把初級做得很長,也可以把次級做得很長;既可以初級固定、次級移動,也可以次級固定、初級移動.
2.應用
直線電機是一種新型電機,近年來應用日益廣泛.磁懸浮列車就是用直線電機來驅動的.
磁懸浮列車是一種全新的列車.一般的列車,由於車輪和鐵軌之間存在摩擦,限制了速度的提高,它所能達到的最高運行速度不超過300km/n.磁懸浮列車是將列車用磁力懸浮起來,使列車與導軌脫離接觸,以減小摩擦,提高車速。列車由直線電機牽引.直線電機的一個級固定於地面,跟導軌一起延伸到遠處;另一個級安裝在列車上.初級通以交流,列車就沿導軌前進.列車上裝有磁體(有的就是兼用直線電機的線圈),磁體隨列車運動時,使設在地面上的線圈(或金屬板)中產生感應電流,感應電流的磁場和列車上的磁體(或線圈)之間的電磁力把列車懸浮起來.懸浮列車的優點是運行平穩,沒有顛簸,雜訊小,所需的牽引力很小,只要幾千kw的功率就能使懸浮列車的速度達到550km/h.懸浮列車減速的時候,磁場的變化減小,感應電流也減小,磁場減弱,造成懸浮力下降.懸浮列車也配備了車輪裝置,它的車輪像飛機一樣,在行進時能及時收入列車,停靠時可以放下來,支持列車. 要使質量巨大的列車靠磁力懸浮起來,需要很強的磁場,實用中需要用高溫超導線圈產生這樣強大的磁場.
直線電機除了用於磁懸浮列車外,還廣泛地用於其他方面,例如用於傳送系統、電氣錘、電磁攪拌器等.在我國,直線電機也逐步得到推廣和應用.直線電機的原理雖不復雜,但在設計、製造方面有它自己的特點,產品尚不如旋轉電機那樣成熟,有待進一步研究和改進.
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3.直線電機和傳統的旋轉電機+滾珠絲杠運動系統的比較
在機床進給系統中,採用直線電動機直接驅動與原旋轉電機傳動的最大區別是取消了從電機到工作台(拖板)之間的機械傳動環節,把機床進給傳動鏈的長度縮短為零,因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由於這種"零傳動"方式,帶來了原旋轉電機驅動方式無法達到的性能指標和優點。
1)高速響應
由於系統中直接取消了一些響應時間常數較大的機械傳動件(如絲杠等),使整個閉環控制系統動態響應性能大大提高,反應異常靈敏快捷。
2)精度
直線驅動系統取消了由於絲杠等機械機構產生的傳動間隙和誤差,減少了插補運動時因傳動系統滯後帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制,即可大大提高機床的定位精度。
3)動剛度高
由於"直接驅動",避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環節的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯後現象,同時也提高了其傳動剛度。
4)速度快、加減速過程短
由於直線電動機最早主要用於磁懸浮列車(時速可達500Km/h),所以用在機床進給驅動中,要滿足其超高速切削的最大進個速度(要求達60~100M/min或更高)當然是沒有問題的。也由於上述"零傳動"的高速響應性,使其加減速過程大大縮短。以實現起動時瞬間達到高速,高速運行時又能瞬間准停。可獲得較高的加速度,一般可達2~10g(g=9.8m/s2),而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1~0.5g。
5)行程長度不受限制
在導軌上通過串聯直線電動機,就可以無限延長其行程長度。
6)運動動安靜、噪音低
由於取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦,且導軌又可採用滾動導軌或磁墊懸浮導軌(無機械接觸),其運動時噪音將大大降低。
7)效率高
由於無中間傳動環節,消除了機械摩擦時的能量損耗,傳動效率大大提高
❷ 直線電機的初級次級都要接線嗎
直線電機只有次級需接線,因為初級是永磁體.
❸ u型直線電機的 動子線圈怎麼個繞法啊 ,需要詳細點的啊 定子是永磁體 ns極交替排列!
我可以幫你繞,你要提供參數,外形尺寸和力,想開發更先進的直線電機,可以找我幫忙。我有資料。
❹ 如何製作簡單的直線電機
第一步,製作線圈 用漆包線纏繞熒光筆,纏繞約15圈。注意不要從線的兩端纏繞,留出線的兩端。然後把線的兩端纏繞線圈,以固定形狀,。注意這是一根完整的導線,然後用美工刀去掉線兩端的部分絕緣層,如下圖所示。注意,其中一端的絕緣層可以去除一整圈,但是另一端的絕緣層只能去掉一半。也就是說,線圈旋轉的時候,有一半時間是沒有通電的。第二步,製作支架 在這一步里,把線圈放置在兩個針孔較大的針上。如果沒有這樣的針,也可以用鐵絲或曲別針代替,作為導線支架。第三步,組裝,將電池平放在桌面上,用橡皮泥固定。固定導線支架和磁鐵。觀察效果,只要接上電池,一般線圈就能動起來。如果沒動的話,試著旋轉一下線圈。 實驗原理 在這個實驗里,線圈、導線和電池組成了閉合電路。通入電流的線圈周圍產生磁場,與下面的磁鐵排斥,所以就轉了起來! 為什麼只去除一部分絕緣層呢?這是因為如果把絕緣層去除一整圈的話,線圈旋轉到某個位置又會與磁鐵吸引,線圈就不轉了。
❺ 直線電機伺服驅動接線
直線電機電源引出線一般為4根,分別為U、V、W、G對應於驅動器也是同樣的,把相對的兩相接在一起就可。對於接線來說,沒有直流和交流之分。
❻ 電機線圈怎麼纏繞
第一種,在修電機拆除舊線時記下每槽線的匝數,量下線徑,然後清理槽口,墊上絕緣紙,打好線把,下到槽里,再用竹簽封口即可,如果新下線,可根據定子的數據按資料查線徑和匝數。
第二種,根據矽鋼片的質量計算磁通量高斯,然後根據定子磁極寬和長度線槽的深度算出V/A /匝,乘以電壓計算出所需匝數,然後根據槽口面積計算出線徑,依照上述方法即可完成,然後預烘乾,再浸漆、烘乾即可。
(6)直線電機線圈的連接方法擴展閱讀
操作注意事項
1、槽絕緣、槽楔、層間絕緣、線圈繞組露出鐵芯的位置,其兩端長度應分別相等。
2、開始嵌線暫不嵌的上層邊要理好,下面墊上墊紙,並用手輕輕壓平,以免損傷線圈絕緣。
3、上層邊和下層邊連線要理好,嵌入線圈下半部里邊,防止連線彎曲和擦破漆膜,造成匝間短路。
4、每嵌完一個(或一組)線圈後,應將其端部壓下或用敲板輕輕敲打,使其稍向外擴張,以利後面線圈嵌線。
5、嵌線要仔細整好線型,撐開到比節距大一槽的距離,把線理直,理入槽中,必要時分幾次理入。
參考資料
網路--線圈繞組
❼ 請求一張(些)直線電機的簡單結構圖
直線電機,那種電機不是我們普通見到的電機。不是轉動的,也不是圓的。
電機的運動部分與固定部分都是平板的,一通電,會有相對運動。相當於,定子是直線的,轉子也是直線的,所以才叫直線電機。
直線電機與線性電機是同一個東西。
旋轉電機兩個基本部件是定子(初級線圈)和轉子(次級線圈或旋轉的永磁體),在直線電機中相當於旋轉電機定子的叫初級(即定子,又稱為永磁體總成);相當於旋轉電機轉子的叫次級(即動子,又稱線圈總成)。
❽ 直線電機的控制方式
直線電機一般用在高精度高速度設備上,大多數採用的是位置控制,但是也有速度控制
❾ 直線電機的工作原理
直線電機的工作原理:當初級繞組通入交流電源時,便在氣隙中產生行波磁場,次級在行波磁場切割下,將感應出電動勢並產生電流,該電流與氣隙中的磁場相作用就產生電磁推力。如果初級固定,則次級在推力作用下做直線運動;反之,則初級做直線運動。
直線電機也稱線性電機,線性馬達,直線馬達,推桿馬達 在實際工業應用中的穩定增長,證明直線電機可以放心的使用。下面簡單介紹直線電機類型和他們與旋轉電機的不同。最常用的直線電機類型是平板式和U 型槽式,和管式。 線圈的典型組成是三相,有霍爾元件實現無刷換相。直線電機用HALL換相的相序和相電流。
優點
(1)結構簡單。管型直線電機不需要經過中間轉換機構而直接產生直線運動,使結構大大簡化,運動慣量減少,動態響應性能和定位精度大大提高;同時也提高了可靠性,節約了成本,使製造和維護更加簡便。它的初次級可以直接成為機構的一部分,這種獨特的結合使得這種優勢進一步體現出來。
(2)適合高速直線運動。因為不存在離心力的約束,普通材料亦可以達到較高的速度。而且如果初、次級間用氣墊或磁墊保存間隙,運動時無機械接觸,因而運動部分也就無摩擦和雜訊。這樣,傳動零部件沒有磨損,可大大減小機械損耗,避免拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等所造成的雜訊,從而提高整體效率。
(3)初級繞組利用率高。在管型直線感應電機中,初級繞組是餅式的,沒有端部繞組,因而繞組利用率高。
(4)無橫向邊緣效應。橫向效應是指由於橫向開斷造成的邊界處磁場的削弱,而圓筒型直線電機橫向無開斷,所以磁場沿周向均勻分布。
(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)易於調節和控制。通過調節電壓或頻率,或更換次級材料,可以得到不同的速度、電磁推力,適用於低速往復運行場合。
(7)適應性強。直線電機的初級鐵芯可以用環氧樹脂封成整體,具有較好的防腐、防潮性能,便於在潮濕、粉塵和有害氣體的環境中使用;而且可以設計成多種結構形式,滿足不同情況的需要。
(8)高加速度。這是直線電機驅動,相比其他絲杠、同步帶和齒輪齒條驅動的一個顯著優勢。
❿ 直線電機的控制方法,請講的具體點 謝謝
直線電機是需要直線電機驅動器驅動的,你直接發送匯流排指令 加速度,加速時間,最高速度,等指令就可以了。如果你選用的是脈沖控制的驅動器,那麼就跟控制伺服電機一樣,編程的時候直接使用運動控制卡裡面的各種運動函數組建你的運動曲線就可以了。