直線電機(jī)

直線電機(jī)Top　　(一) 一般電動機(jī)工作時都是轉(zhuǎn)動的．但是用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動的交通工具（比如電動機(jī)車和城市中的電車等）需要 做直線運動，用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動的機(jī)器的一些部件也要做直線運動．這就需要增加把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動的一套裝置．能不能直接運用直線運動的電機(jī)來驅(qū)動，從 而省去這套裝呢？幾十年前人們就提出了這個問題．現(xiàn)在已制成了直線運動的電動機(jī)，即直線電機(jī)． 　　直線電機(jī)的原理并不復(fù)雜．設(shè)想把一臺旋轉(zhuǎn)運動的感應(yīng)電動機(jī)沿著半徑的方向剖開，并且展平，這就成了一臺直線感應(yīng)電動機(jī)在直線電機(jī)中，相當(dāng) 于旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子的，叫初級；相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)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(dá)到的位置，而次級則不需要那么長．實際上，直線電機(jī)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． 　　直線電機(jī)是一種新型電機(jī)，近年來應(yīng)用日益廣泛．磁懸浮列車就是用直線電機(jī)來驅(qū)動的． 　　磁懸浮列車是一種全新的列車．一般的列車，由于車輪和鐵軌之間存在摩擦，限制了速度的提高，它所能達(dá)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(dǎo)軌脫離接觸，以減小摩擦，提高車速。列車由直線電機(jī)牽引．直線電機(jī)的一個級固定于地面，跟導(dǎo)軌一起延伸到遠(yuǎn)處； 另一個級安裝在列車上．初級通以交流，列車就沿導(dǎo)軌前進(jìn)．列車上裝有磁體（有的就是兼用直線電機(jī)的線圈），磁體隨列車運動時，使設(shè)在地面上的線圈（或金屬 板）中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)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(yōu)點是運行平穩(wěn)，沒有顛簸，噪聲小，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(dá)到550km／h．懸浮列車減速的時候，磁場的變化減小，感應(yīng)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(jī)一樣，在行進(jìn)時能及時收入列車，停靠時可以放下來，支持列車． 　　要使質(zhì)量巨大的列車靠磁力懸浮起來，需要很強(qiáng)的磁場，實用中需要用高溫超導(dǎo)線圈產(chǎn)生這樣強(qiáng)大的磁場． 　　直線電機(jī)除了用于磁懸浮列車外，還廣泛地用于其他方面，例如用于傳送系統(tǒng)、電氣錘、電磁攪拌器等．在我國，直線電機(jī)也逐步得到推廣和應(yīng)用．直線電機(jī)的原理雖不復(fù)雜，但在設(shè)計、制造方面有它自己的特點，產(chǎn)品尚不如旋轉(zhuǎn)電機(jī)那樣成熟，有待進(jìn)一步研究和改進(jìn)． 　　直線電機(jī)可以認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)方面的一種變形，它可以看作是一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)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(shù)和微型計算機(jī)的高速發(fā)展，對各類自動控制系統(tǒng)的定位精度提出了更高的要求，在這種情況下，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)再加上一套變換機(jī)構(gòu)組成的直線運動驅(qū)動裝置，已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的要求，為此，近年來世界許多國家都在研究、發(fā)展和應(yīng)用直線電機(jī)，使得直線電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。 　　直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，主要有如下幾個特點：一是結(jié)構(gòu)簡單，由于直線電機(jī)不需要把旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動的附加裝置，因而使得系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)大為簡化，重量和體積大大地下降；二是定位精度高，在需要直線運動的地方，直線電機(jī)可以實現(xiàn)直接傳動，因而可以消除中間環(huán)節(jié)所帶來的各種定位誤差，故定位精度高，如采用微機(jī)控制，則還可以大大地提高整個系統(tǒng)的定位精度；三是反應(yīng)速度快、靈敏度高，隨動性好。