直线电机优点:
(1)结构简单。管型直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动,使结构大大简化,运动惯量减少,动态响应性能和定位精度大大提高;同时也提高了可靠性,节约了成本,使制造和维护更加简便。它的初次级可以直接成为机构的一部分,这种的结合使得这种优势进一步体现出来。(2)适合高速直线运动。因为不存在离心力的约束,普通材料亦可以达到较高的速度。而且如果初、次级间用气垫或磁垫保存间隙,运动时无机械接触,因而运动部分也就无摩擦和噪声。这样,传动零部件没有磨损,可大大减小机械损耗,避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声,从而提高整体效率。(3)初级绕组利用率高。在管型直线感应电机中,初级绕组是饼式的,没有端部绕组,因而绕组利用率高。(4)无横向边缘效应。横向效应是指由于横向开断造成的边界处磁场的削弱,而圆筒型直线电机横向无开断,所以磁场沿周向均匀分布。直线电机在进给系统中,采用直线电动机直接驱动与原旋转电机传动的1大区别是取消了从电机到工作台(拖板)之间的机械传动环节,把进给传动链的长度缩短为零,因而这种传动方式又被称为'零传动'。(5)容易克服单边磁拉力问题。径向拉力互相抵消,基本不存在单边磁拉力的问题。(6)易于调节和控制。通过调节电压或频率,或更换次级材料,可以得到不同的速度、电磁推力,适用于低速往复运行场合。(7)适应性强。直线电机的初级铁芯可以用环氧树脂封成整体,具有较好的防腐、防潮性能,便于在潮湿、粉尘和有害气体的环境中使用;而且可以设计成多种结构形式,满足不同情况的需要。(8)高加速度。这是直线电机驱动,相比其他丝杠、同步带和齿轮齿条驱动的一个显著优势。
电动悬浮系统 (EDS) 与线性同步马达 (LSM) 之组合,电磁悬浮 (EMS) 则是利用异性相吸的原理,列车两侧向导轨环抱 (类似跨座式单轨系统),列车环抱的下部装有电磁石,导轨的底部装有钢板代替线圈,此时导轨之钢板在上,而列车之电磁石在下,当通电励磁时,电磁石产生之磁场吸引力吸引列车向上,列车因重力而下沉,两力平衡时使列车与导轨间产生间隙 (Gap),列车即因此悬浮,其悬浮高度 (约10 ~ 15mm) 因磁力强弱而产生变化,故磁场之励磁电流须采封闭回路以保持磁力稳定。此外,列车一开始 (速度为零时) 即可产生悬浮,因此列车不须装置车轮。矩型音圈电机可单独使用,对产生X-Y轴运动是很理想的产品,而其市场主要指向半导体和微机床工业领域。通常采用电磁悬浮 (EMS) 的系统,可采用“线性的感应马达”(Linear Induction Motor, LIM) 或线性同步马达 (LSM) 作为推进系统,其速度可高达500kph以上,图2即显示电磁悬浮系统 (EMS) 与线性的感应马达 (LIM) 之组合。
直流电机的构造和分类有哪些?
有刷直流电动机:有刷电动机的2个刷(铜刷或者碳刷)是通过绝缘座固定在电动机后盖上直接将电源的正负极引入到转子的换相器上,而换相器连通了转子上的线圈,3个线圈极性不断的交替变换与外壳上固定的2块磁铁形成作用力而转动起来。由于换相器与转子固定在一起,而刷与外壳(定子)固定在一起,电动机转动时刷与换相器不断的发生摩擦产生大量的阻力与热量。所以有刷电机的效率低下损耗非常大。圆柱形音圈电机驱动平台Akribis的MGV系列圆柱形音圈电机驱动平台系模块化设计,应用了圆柱形音圈电机。但是,他同样具有,制造简单,成本及其低廉的优点!
工作原理
无论是直线型或是摆动型,他们基本原理相同。通电的导体穿过磁场的时候,会产生一个垂直于磁场线的力,这个力的大小取决于通过场的导体的长度,磁场及电流的强度。音圈马达产生的推力的大小取决于设计结构以及电流强度:F = β*L*I, 电流与产生的力的关系,在直线型音圈电机中体现为力敏感度Kf,在旋转型音圈马达中体现为扭力敏感度Kt。传统的控制技术如PID反馈控制、解耦控制等在交流伺服系统中得到了广泛的应用。我们的设计中把Kf的单位定义为N/A,Kt的单位为N·M/A。