| 作者：山社電機(jī) 日期：2012-9-
17 理論上，每一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)都可以對(duì)應(yīng)至少一種直線電機(jī)，并且都可分為短定子和長(zhǎng)定子直線電機(jī)。但由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的限制，最常用的是直線感應(yīng)電機(jī)和直線同步（包括永磁）電機(jī)。近年來(lái)，由于電力電子技術(shù)和材料技術(shù)的進(jìn)步，其他特種直線電機(jī)也相繼問(wèn)世，如永磁直線電機(jī)、雙饋直線異步電機(jī)、直線開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)、壓電式直線電機(jī)等。根據(jù)磁路德不同，直線電機(jī)一般都可以分為扁平型和圓筒型。
1、 直線感應(yīng)電機(jī)
直線感應(yīng)電機(jī)（LIM,linear induction motor）是單邊激磁電機(jī)，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，因此在中低速軌道交通系統(tǒng)中應(yīng)用最早，也****。最常見(jiàn)的直線感應(yīng)電機(jī)是單側(cè)定子結(jié)構(gòu)的，為了改善磁路，提高效率，也可以采用雙側(cè)定子直線感應(yīng)電機(jī)。
直線感應(yīng)電機(jī)的特點(diǎn)是單邊激磁，一般動(dòng)子采用感應(yīng)板（實(shí)心、無(wú)繞組），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)。
2、 直線同步電機(jī)
同步電機(jī)是雙邊激磁電機(jī)，不論采用長(zhǎng)定子或短定子，結(jié)構(gòu)都較復(fù)雜。但是在高速磁懸浮列車中的直線同步電機(jī)幾乎無(wú)例外地采用長(zhǎng)定子，這是因?yàn)椋和诫姍C(jī)轉(zhuǎn)子激磁功率遠(yuǎn)小于定子，所以把功率較小的勵(lì)磁繞組（轉(zhuǎn)子）安裝在車上，可以由諧波發(fā)電機(jī)與電池給轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈供電或采用超導(dǎo)線圈，避免了接觸網(wǎng)/軌，從而可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)行。
同步直線電機(jī)（LSM,linear Synchronous Motor）的優(yōu)點(diǎn)之一是功率因數(shù)好，效率較高，因而比較適合大氣隙、大功率電機(jī)，所以，高速磁浮列車主要采用直線同步電機(jī)。同步電機(jī)用于磁浮列車時(shí)有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)：由于轉(zhuǎn)子激磁后就是一個(gè)電磁鐵，所以在磁浮列車上可以用做磁浮磁鐵，這樣就可以一機(jī)兩用——既是牽引系統(tǒng)，又是磁浮系統(tǒng)，從而減輕了車輛的重量。
3、 永磁直線電機(jī)
永磁直線電機(jī)（PLLM., permanent magnet linear motors）也是直線同步電機(jī)的一種，只是其轉(zhuǎn)子不再用電激磁，而是采用永磁磁極。永磁直線電機(jī)的****優(yōu)點(diǎn)是單邊激磁而且磁密較高，所以體積小，效率高。但是，由于永磁不像電磁那樣容易調(diào)節(jié)磁通，所以永磁直線電機(jī)弱磁控制性能較差。而且，畢竟永磁材料成本較高，所以更適合于軌道較短或封閉環(huán)境的場(chǎng)合，如導(dǎo)彈或分機(jī)發(fā)射架，在車輛上的應(yīng)用比較少。近年來(lái)，由于體積較小，控制精度高，圓筒型直線永磁電機(jī)在伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越多，特別是數(shù)控設(shè)備等需要高精度定位的場(chǎng)合，基本上采用的都是永磁交流直線同步電機(jī)。
4、 雙饋直線異步電機(jī)
同步電機(jī)是雙邊激磁，所以轉(zhuǎn)子直流勵(lì)磁電流是可以調(diào)整的；而普通直線感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流是感應(yīng)產(chǎn)生的，不能人為調(diào)整，這也正是感應(yīng)電機(jī)調(diào)速性能與功率因數(shù)較差的原因。雙饋異步電機(jī)（dual-feed linear induction motor）則可以獨(dú)立調(diào)整轉(zhuǎn)子電流，不過(guò)與同步電機(jī)不同的是轉(zhuǎn)子也是交流電流。這種直線電機(jī)主要用于車輛上，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流調(diào)整列車速度。
直線開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)（LRM.linear swiyched reluctance motor）的與旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)一樣，優(yōu)點(diǎn)是單邊激磁，轉(zhuǎn)子是實(shí)心鋼而不需要繞組，成本比直線感應(yīng)電機(jī)還要低，所以是很有前途的一種驅(qū)動(dòng)方案。但是，在大氣隙的情況下，這種電機(jī)磁路的磁阻變化較小，影響了功率密度的提高，所以在車輛上的應(yīng)用較少。直線開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在磁路結(jié)構(gòu)上可以分為縱向磁通與橫向磁通兩類。近年來(lái)，直線開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在伺服系統(tǒng)、作動(dòng)系統(tǒng)中葉開(kāi)始應(yīng)用。
除上述幾種直線電機(jī)外，還有直流直線電機(jī)、單極直線電機(jī)等。平面電機(jī)（二維）、螺旋式電機(jī)（三維）和盤式電機(jī)也經(jīng)常被看作直線電機(jī)的一類。近年來(lái)出現(xiàn)的壓電式靜電直線電機(jī)雖然也屬于直線電機(jī)，但其工作原理與普通直線電機(jī)完全不同。 與旋轉(zhuǎn)電機(jī)一樣，直線電機(jī)也有兩個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域：驅(qū)動(dòng)和控制。驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要用于磁懸浮列車、輪軌列車、升降機(jī)、電磁發(fā)射等，控制電機(jī)則主要用于機(jī)床、飛行器、汽車等伺服系統(tǒng)中的作驅(qū)動(dòng)器。本文來(lái)自:www.samsrmotor.com.cn |
