直線(xiàn)電機在現代工業(yè)的上的應用
時(shí)間：2015-08-31 13:36:26瀏覽次數：0次
直線(xiàn)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(kāi)，然后拉平演變而成。近年來(lái)，隨著(zhù)自動(dòng)控制技術(shù)和微型計算機的高速發(fā)展，對各類(lèi)自動(dòng)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(xiàn)運動(dòng)驅動(dòng)裝置，已經(jīng)遠不能滿(mǎn)足現代控制系統的要求，為此，近年來(lái)世界許多國家都在研究、發(fā)展和應用直線(xiàn)電機，使得直線(xiàn)電機的應用領(lǐng)域越來(lái)越廣。
直線(xiàn)電機與旋轉電機相比，主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：
1、結構簡(jiǎn)單
由于直線(xiàn)電機不需要把旋轉運動(dòng)變成直線(xiàn)運動(dòng)的附加裝置，因而使得系統本身的結構大為簡(jiǎn)化，重量和體積大大地下降；
2、定位精度高
在需要直線(xiàn)運動(dòng)的地方，直線(xiàn)電機可以實(shí)現直接傳動(dòng)，因而可以消除中間環(huán)節所帶來(lái)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(gè)系統的定位精度；
3、反應速度快、靈敏度高，隨動(dòng)性好
直線(xiàn)電機容易做到其動(dòng)子用磁懸浮支撐，因而使得動(dòng)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(dòng)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(dòng)性；
4、工作安全可靠、壽命長(cháng)
直線(xiàn)電機可以實(shí)現無(wú)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(cháng)。
直線(xiàn)電機主要應用于三個(gè)方面：一是應用于自動(dòng)控制系統，這類(lèi)應用場(chǎng)合比較多；其次是作為長(cháng)期連續運行的驅動(dòng)電機；三是應用在需要短時(shí)間、短距離內提供巨大的直線(xiàn)運動(dòng)能的裝置中。
高速磁懸浮列車(chē)
磁懸浮列車(chē)是直線(xiàn)電機實(shí)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(xiàn)懸浮列車(chē)，其中日本進(jìn)展最快。
直線(xiàn)電機驅動(dòng)的電梯
世界上第一臺使用直線(xiàn)電機驅動(dòng)的電梯是1990年4月安裝于日本東京都關(guān)島區萬(wàn)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(xiàn)電機驅動(dòng)的電梯沒(méi)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(wú)鋼絲繩電梯，這種電梯采用高溫超導技術(shù)的直線(xiàn)電機驅動(dòng)，線(xiàn)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(chē)一樣，采用無(wú)線(xiàn)電波或光控技術(shù)控制。
超高速電動(dòng)機
在旋轉超過(guò)某一極限時(shí)，采用滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機就會(huì )產(chǎn)生燒結、損壞現象。為此近年來(lái)，國外研制了一種直線(xiàn)懸浮電動(dòng)機（電磁軸承），采用懸浮技術(shù)使電機的動(dòng)子懸浮在空中，消除了動(dòng)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(dòng)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(dòng)數控車(chē)床用5軸可控式電磁高速主軸采用兩個(gè)經(jīng)向電磁軸承和一個(gè)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(dòng)機以外，還配有與多工序自動(dòng)數控車(chē)床相適應的工具自動(dòng)交換機構。
直線(xiàn)電機與旋轉電機相比，主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：
1、結構簡(jiǎn)單
由于直線(xiàn)電機不需要把旋轉運動(dòng)變成直線(xiàn)運動(dòng)的附加裝置，因而使得系統本身的結構大為簡(jiǎn)化，重量和體積大大地下降；
2、定位精度高
在需要直線(xiàn)運動(dòng)的地方，直線(xiàn)電機可以實(shí)現直接傳動(dòng)，因而可以消除中間環(huán)節所帶來(lái)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(gè)系統的定位精度；
3、反應速度快、靈敏度高，隨動(dòng)性好
直線(xiàn)電機容易做到其動(dòng)子用磁懸浮支撐，因而使得動(dòng)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(dòng)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(dòng)性；
4、工作安全可靠、壽命長(cháng)
直線(xiàn)電機可以實(shí)現無(wú)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(cháng)。
直線(xiàn)電機主要應用于三個(gè)方面：一是應用于自動(dòng)控制系統，這類(lèi)應用場(chǎng)合比較多；其次是作為長(cháng)期連續運行的驅動(dòng)電機；三是應用在需要短時(shí)間、短距離內提供巨大的直線(xiàn)運動(dòng)能的裝置中。
高速磁懸浮列車(chē)
磁懸浮列車(chē)是直線(xiàn)電機實(shí)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(xiàn)懸浮列車(chē)，其中日本進(jìn)展最快。
直線(xiàn)電機驅動(dòng)的電梯
世界上第一臺使用直線(xiàn)電機驅動(dòng)的電梯是1990年4月安裝于日本東京都關(guān)島區萬(wàn)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(xiàn)電機驅動(dòng)的電梯沒(méi)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(wú)鋼絲繩電梯，這種電梯采用高溫超導技術(shù)的直線(xiàn)電機驅動(dòng)，線(xiàn)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(chē)一樣，采用無(wú)線(xiàn)電波或光控技術(shù)控制。
超高速電動(dòng)機
在旋轉超過(guò)某一極限時(shí)，采用滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機就會(huì )產(chǎn)生燒結、損壞現象。為此近年來(lái)，國外研制了一種直線(xiàn)懸浮電動(dòng)機（電磁軸承），采用懸浮技術(shù)使電機的動(dòng)子懸浮在空中，消除了動(dòng)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(dòng)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(dòng)數控車(chē)床用5軸可控式電磁高速主軸采用兩個(gè)經(jīng)向電磁軸承和一個(gè)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(dòng)機以外，還配有與多工序自動(dòng)數控車(chē)床相適應的工具自動(dòng)交換機構。
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