直線電機(jī)的工作原理

    直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開，并展成平面而成。

直線電機(jī)可以是短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí)，也可以是長(zhǎng)初級(jí)短次級(jí)?？紤]到制造成本、運(yùn)行費(fèi)用，目般均采用短初級(jí)長(zhǎng)次級(jí)。

  直線電動(dòng)機(jī)的工作原理與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相似。以直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為例：當(dāng)初級(jí)繞組通入交流電源時(shí)，便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，次級(jí)在行波磁場(chǎng)切割下，將感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流，該電流與氣隙中的磁場(chǎng)相作用就產(chǎn)生電磁推力。如果初級(jí)固定，則次級(jí)在推力作用下做直線運(yùn)動(dòng)；反之，則初級(jí)做直線運(yùn)動(dòng)。

音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式

由于運(yùn)動(dòng)部件、彈性元件和線圈形狀的差別，音圈直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式可以分為:

(1)動(dòng)圈型和動(dòng)磁型。動(dòng)圈型的結(jié)構(gòu)磁鐵與導(dǎo)磁材料之間無相對(duì)位移，可以避免磁滯損失，音圈 電機(jī)，容易獲得較強(qiáng)的磁場(chǎng)，具有更好的快速響應(yīng)能力。缺點(diǎn)是線圈可能出現(xiàn)斷路，易受發(fā)熱問題的影響。動(dòng)磁型結(jié)構(gòu)線圈部分固定，不會(huì)有斷路問題，允許的電流更大。缺點(diǎn)是為了減小運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量，采用較小的磁鐵則磁場(chǎng)較弱。

(2)MF型和MFK型。MF型是無彈簧的結(jié)構(gòu)，雖然控制上比較困難，但是具有更大的行程和推力，效率更高。而MFK型是有彈簧的結(jié)構(gòu)形式，由于彈簧的作用，限制了輸出的位移和推力，應(yīng) 用，自1966年美國IBM公司首1次試制的音圈電動(dòng)機(jī)及其磁頭臂和小車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，江蘇音圈電機(jī)，應(yīng)用于該公司生產(chǎn)的23l4型磁盤機(jī)上，音圈式直線電機(jī)開始進(jìn)入有效的應(yīng)用領(lǐng)域，并在運(yùn)行理論、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

電機(jī)原型

世界上早電機(jī)原型就是永磁電機(jī)，當(dāng)時(shí)永磁材料性能不良，音圈電機(jī)測(cè)試，而被電磁式電機(jī)占了主流。鋁鎳鈷永磁體問世使永磁電機(jī)開始發(fā)展，但其價(jià)格比較高，鋁鎳鈷永磁電動(dòng)機(jī)應(yīng)用面并不廣。自從廉價(jià)鐵氧體出現(xiàn)才使永磁電動(dòng)機(jī)應(yīng)用量大幅度增加，音圈電機(jī)應(yīng)用，應(yīng)用面從玩具電機(jī)、音像電機(jī)、汽車微電機(jī)到工業(yè)用小功率驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，500W以下直流電機(jī)中永磁電動(dòng)機(jī)占92％以上，其中絕大多數(shù)是鐵氧體永磁電動(dòng)機(jī)。