與直線(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相比．直線(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)沒(méi)有功率因數(shù)低的問(wèn)題，運(yùn)行效率高，并且控制方便、靈活。若與閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)合在一起，則可以精密地控制直線(xiàn)位移，其速度和加速度控制范圍廣．調(diào)速平滑性好。直線(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的主要缺點(diǎn)還是電刷和換向器之間的機(jī)械磨損，雖然在短行程系統(tǒng)中．直線(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)可以采用無(wú)刷結(jié)構(gòu)，但在長(zhǎng)行程系統(tǒng)中·就很難實(shí)現(xiàn)無(wú)刷無(wú)接觸運(yùn)行。
按照勵(lì)磁方式的不同，直線(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁式和電磁式兩種，前者多用于功率較小的自動(dòng)記錄儀表中，如記錄儀中筆的縱橫走向驅(qū)動(dòng)，攝影機(jī)中快門(mén)和光圈的操作等；后者主要用于較大功率的驅(qū)動(dòng)。下面分別予以簡(jiǎn)要介紹。
一、永磁式直線(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)
按照結(jié)構(gòu)型式的不同，永磁式直線(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)可分為動(dòng)磁型和動(dòng)圈型兩種。
動(dòng)磁型結(jié)構(gòu)如圖8-7(a)所示．線(xiàn)圈固定繞在一個(gè)軟鐵框架上，線(xiàn)圈的長(zhǎng)度應(yīng)包括口J動(dòng)永磁體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)行程。顯然，當(dāng)固定線(xiàn)圈流過(guò)電流時(shí)，不工作的部分要白白浪費(fèi)能量。為了降低電能的消耗，可以將線(xiàn)圈外表面進(jìn)行加工，使銅線(xiàn)裸露出來(lái)，通過(guò)安裝在永磁體磁極上的電刷把電流潰入相應(yīng)的線(xiàn)圈[如圖8-7(a)中虛線(xiàn)所示]。這樣·當(dāng)磁極移動(dòng)時(shí)‘電刷跟著滑動(dòng)，僅使線(xiàn)圈的工作部分通電。但是，這種結(jié)構(gòu)型式由于電刷存在磨損，因此降低了電機(jī)的可靠性和使用壽命。
動(dòng)圈型結(jié)構(gòu)如圖8-7(b)所示，在軟鐵框架的兩端裝有極性同向的兩塊永磁體，通電線(xiàn)圈可在滑道上做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。這種磁場(chǎng)固定、線(xiàn)圈可動(dòng)的結(jié)構(gòu)及原理類(lèi)似于揚(yáng)聲器，因此又稱(chēng)為音圈電動(dòng)機(jī)。它具有體積小、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可用于計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)。
二、電磁式直線(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)
圖8-8所示為圓筒型電磁式直線(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu)，圖8-8(a)所示為單極電機(jī)。圖8—8(b)所示為兩極電機(jī)。由圖8-8可見(jiàn)，當(dāng)環(huán)形勵(lì)磁繞組通入電流后，便產(chǎn)生經(jīng)電樞鐵心、氣隙、極靴端面和外殼的磁通(如圖8—8中虛線(xiàn)所示)。電樞繞組是在圓筒型電樞鐵心的外表面上用漆包線(xiàn)繞制而成的。對(duì)于兩極電機(jī)．電樞繞組應(yīng)繞成兩半，兩半繞組繞向相反，串聯(lián)后接到低壓直流電源上。當(dāng)電樞繞組通電后，載流導(dǎo)體與氣隙磁通的徑向分量相互作用，在每極上便產(chǎn)生軸向推力．磁極就沿著軸線(xiàn)方向做往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)把這種電機(jī)應(yīng)用于短行程和低速移動(dòng)的場(chǎng)合時(shí)，可以省掉滑動(dòng)的電刷。但當(dāng)行程較長(zhǎng)時(shí)，為了提高效率，應(yīng)與永磁式直線(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)一樣．在磁極端面裝上電刷-使電流只在電樞繞組的工作段流過(guò)。
這種圓筒型結(jié)構(gòu)的直線(xiàn)電機(jī)具有若干優(yōu)點(diǎn)，如沒(méi)有線(xiàn)圈端部，電樞繞組利用率高；氣隙均勻，磁極和電樞間沒(méi)有徑向吸力。
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