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直线电动机是直接产生直线运动的电动机。可以设想把旋转电动机沿径向剖开,并将圆周展开成直线,就得到了直线电动机。直线电动机可分为直线异步电动机、直线同步电动机、直线直流电动机、直线步进电动机等。
直线电动机按结构分为平板型、圆筒型、弧型和盘型,平板结构是较基本的结构,应用也较广泛。平板型直线电动机结构如图2.20所示,圆筒型直线电动机原理结构如图2.21所示。
直线电动机主要特点如下
1)由于不需要把旋动变成直线运动的附加装置,因而使得系统本身的结构大为简化,重量和体积大为下降。
2)定位精度高,在需要直线运动的地方,直线电动机可以实现直接传动,因而可以中间环节所带来的各种定位误差,故定位精度高,如采用微机控制,还可以进一步提高整个系统的定位精度。
3)反应速度快、灵敏度高、随动性好。直线电动机容易做到其动子用磁悬浮支撑,因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触,这就了定、动子间的接触摩擦阻力,因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性。
4)工作、寿命长。直线电动机可以实现无接触传递力,机械摩擦损耗几乎为零,所以故障少、免维修,因而工作、寿命长。
5)容易密封,各部件用尼龙浸渍后采用环氧树脂涂封,使得其耐环境能力强,不惧有毒气体和化学药品的侵蚀,在核辐射和液态物质中也能正常运行。
6)直线电动机的冷却条件好,特别是长次级接近常温状态,因此线负荷和电流密度可以取得很高。
7)工作电源可以采用交流电源、直流电源或脉冲电源。
8)不同种类的直线电动机具有截然不同的工作特点,可以根据需要选择。既有能满足高速、大推力驱动要求的直线电动机,也有能满足低速、精细要求的直线电动机。
9)由于直线电动机无离心力作用,故直线移动速度可以不受限制,其加速度可以非常大,能实现起动时瞬间达到高速,高速运行时又能瞬间准停。
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