線(xiàn)性馬達原理(lǐ)

直線(xiàn)電(diàn)機是一種将電(diàn)能(néng)直接轉換成直線(xiàn)運動機械能(néng)，而不需要任何中(zhōng)間轉換機構的傳動裝(zhuāng)置。它可(kě)以看成是一台旋轉電(diàn)機按徑向剖開，并展成平面而成。

直線(xiàn)電(diàn)機也稱線(xiàn)性電(diàn)機，線(xiàn)性馬達，直線(xiàn)馬達，推杆馬達。最常用(yòng)的直線(xiàn)電(diàn)機類型是平闆式和U 型槽式，和管式。 線(xiàn)圈的典型組成是三相，由霍爾元件實現無刷換相。

直線(xiàn)電(diàn)機動子（forcer,rotor)的内部繞組.磁鉄和磁軌.動子是用(yòng)環氧材料把線(xiàn)圈壓成的。而且,磁軌是把磁鐵固定在鋼上。

直線(xiàn)電(diàn)機經常簡單描述為(wèi)旋轉電(diàn)機被展平，而工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)相同。動子（forcer,rotor) 是用(yòng)環氧材料把線(xiàn)圈壓縮在一起制成的；磁軌是把磁鐵（通常是高能(néng)量的稀土磁鐵）固定在鋼上。電(diàn)機的動子包括線(xiàn)圈繞組，霍爾元件電(diàn)路闆，電(diàn)熱調節器（溫度傳感器監控溫度）和電(diàn)子接口。在旋轉電(diàn)機中(zhōng)，動子和定子需要旋轉軸承支撐動子以保證相對運動部分(fēn)的氣隙（air gap）。同樣的，直線(xiàn)電(diàn)機需要直線(xiàn)導軌來保持動子在磁軌産(chǎn)生的磁場中(zhōng)的位置。和旋轉伺服電(diàn)機的編碼器安(ān)裝(zhuāng)在軸上反饋位置一樣，直線(xiàn)電(diàn)機需要反饋直線(xiàn)位置的反饋裝(zhuāng)置--直線(xiàn)編碼器，它可(kě)以直接測量負載的位置從而提高負載的位置精(jīng)度。

直線(xiàn)電(diàn)機的控制和旋轉電(diàn)機一樣。像無刷旋轉電(diàn)機，動子和定子無機械連接（無刷），不像旋轉電(diàn)機的方面，動子旋轉和定子位置保持固定，直線(xiàn)電(diàn)機系統可(kě)以是磁軌動或推力線(xiàn)圈動（大部分(fēn)定位系統應用(yòng)是磁軌固定，推力線(xiàn)圈動）。用(yòng)推力線(xiàn)圈運動的電(diàn)機，推力線(xiàn)圈的重量和負載比很(hěn)小(xiǎo)。然而，需要高柔性線(xiàn)纜及其管理(lǐ)系統。用(yòng)磁軌運動的電(diàn)機，不僅要承受負載，還要承受磁軌質(zhì)量，但無需線(xiàn)纜管理(lǐ)系統。

相似的機電(diàn)原理(lǐ)用(yòng)在直線(xiàn)和旋轉電(diàn)機上。相同的電(diàn)磁力在旋轉電(diàn)機上産(chǎn)生力矩在直線(xiàn)電(diàn)機産(chǎn)生直線(xiàn)推力作(zuò)用(yòng)。因此，直線(xiàn)電(diàn)機使用(yòng)和旋轉電(diàn)機相同的控制和可(kě)編程配置。直線(xiàn)電(diàn)機的形狀可(kě)以是平闆式和U 型槽式，和管式.哪種構造最适合要看實際應用(yòng)的規格要求和工(gōng)作(zuò)環境。

線(xiàn)性馬達原理(lǐ)：
由定子演變而來的一側稱為(wèi)初級，由轉子演變而來的一側稱為(wèi)次級。在實際應用(yòng)時，将初級和次級制造成不同的長(cháng)度，以保證在所需行程範圍内初級與次級之間的耦合保持不變。直線(xiàn)電(diàn)機可(kě)以是短初級長(cháng)次級，也可(kě)以是長(cháng)初級短次級。考慮到制造成本、運行費用(yòng)，以直線(xiàn)感應電(diàn)動機為(wèi)例：當初級繞組通入交流電(diàn)源時，便在氣隙中(zhōng)産(chǎn)生行波磁場，次級在行波磁場切割下，将感應出電(diàn)動勢并産(chǎn)生電(diàn)流，該電(diàn)流與氣隙中(zhōng)的磁場相作(zuò)用(yòng)就産(chǎn)生電(diàn)磁推力。如果初級固定，則次級在推力作(zuò)用(yòng)下做直線(xiàn)運動；反之，則初級做直線(xiàn)運動。直線(xiàn)電(diàn)機的驅動控制技(jì )術一個直線(xiàn)電(diàn)機應用(yòng)系統不僅要有(yǒu)性能(néng)良好的直線(xiàn)電(diàn)機，還必須具(jù)有(yǒu)能(néng)在安(ān)全可(kě)靠的條件下實現技(jì )術與經濟要求的控制系統。随着自動控制技(jì )術與微計算機技(jì )術的發展，直線(xiàn)電(diàn)機的控制方法越來越多(duō)。

對直線(xiàn)電(diàn)機控制技(jì )術的研究基本上可(kě)以分(fēn)為(wèi)三個方面：一是傳統控制技(jì )術，二是現代控制技(jì )術，三是智能(néng)控制技(jì )術。傳統的控制技(jì )術如PID反饋控制、解耦控制等在交流伺服系統中(zhōng)得到了廣泛的應用(yòng)。其中(zhōng)PID控制蘊涵動态控制過程中(zhōng)的信息，具(jù)有(yǒu)較強的魯棒性，是交流伺服電(diàn)機驅動系統中(zhōng)最基本的控制方式。為(wèi)了提高控制效果，往往采用(yòng)解耦控制和矢量控制技(jì )術。在對象模型确定、不變化且是線(xiàn)性的以及操作(zuò)條件、運行環境是确定不變的條件下，采用(yòng)傳統控制技(jì )術是簡單有(yǒu)效的。但是在高精(jīng)度微進給的高性能(néng)場合，就必須考慮對象結構與參數的變化。各種非線(xiàn)性的影響，運行環境的改變及環境幹擾等時變和不确定因素，才能(néng)得到滿意的控制效果。因此，現代控制技(jì )術在直線(xiàn)伺服電(diàn)機控制的研究中(zhōng)引起了很(hěn)大的重視。常用(yòng)控制方法有(yǒu)：自适應控制、滑模變結構控制、魯棒控制及智能(néng)控制。主要是将模糊邏輯、神經網絡與PID、H∞控制等現有(yǒu)的成熟的控制方法相結合，取長(cháng)補短，以獲得更好的控制性能(néng)。

線(xiàn)性馬達應用(yòng)：
直線(xiàn)電(diàn)機可(kě)以認為(wèi)是旋轉電(diàn)機在結構方面的一種變形，它可(kě)以看作(zuò)是一台旋轉電(diàn)機沿其徑向剖開，然後拉平演變而成。随着自動控制技(jì )術和微型計算機的高速發展，對各類自動控制系統的定位精(jīng)度提出了更高的要求，在這種情況下，傳統的旋轉電(diàn)機再加上一套變換機構組成的直線(xiàn)運動驅動裝(zhuāng)置，已經遠(yuǎn)不能(néng)滿足現代控制系統的要求，為(wèi)此，世界許多(duō)國(guó)家都在研究、發展和應用(yòng)直線(xiàn)電(diàn)機，使得直線(xiàn)電(diàn)機的應用(yòng)領域越來越廣。

直線(xiàn)電(diàn)機與旋轉電(diàn)機相比，主要有(yǒu)如下幾個特點：一是結構簡單，由于直線(xiàn)電(diàn)機不需要把旋轉運動變成直線(xiàn)運動的附加裝(zhuāng)置，因而使得系統本身的結構大為(wèi)簡化，重量和體(tǐ)積大大地下降；二是定位精(jīng)度高，在需要直線(xiàn)運動的地方，直線(xiàn)電(diàn)機可(kě)以實現直接傳動，因而可(kě)以消除中(zhōng)間環節所帶來的各種定位誤差，故定位精(jīng)度高，如采用(yòng)微機控制，則還可(kě)以大大地提高整個系統的定位精(jīng)度；三是反應速度快、靈敏度高，随動性好。直線(xiàn)電(diàn)機容易做到其動子用(yòng)磁懸浮支撐，因而使得動子和定子之間始終保持一定的氣隙而不接觸，這就消除了定、動子間的接觸摩擦阻力，因而大大地提高了系統的靈敏度、快速性和随動性；四是工(gōng)作(zuò)安(ān)全可(kě)靠、壽命長(cháng)。直線(xiàn)電(diàn)機可(kě)以實現無接觸傳遞力，機械摩擦損耗幾乎為(wèi)零，所以故障少，免維修，因而工(gōng)作(zuò)安(ān)全可(kě)靠、壽命長(cháng)。

直線(xiàn)電(diàn)機主要應用(yòng)于三個方面：一是應用(yòng)于自動控制系統，這類應用(yòng)場合比較多(duō)；其次是作(zuò)為(wèi)長(cháng)期連續運行的驅動電(diàn)機；三是應用(yòng)在需要短時間、短距離内提供巨大的直線(xiàn)運動能(néng)的裝(zhuāng)置中(zhōng)。
高速磁懸浮列車(chē) 磁懸浮列車(chē)是直線(xiàn)電(diàn)機實際應用(yòng)的最典型的例子，美、英、日、法、德(dé)、加拿(ná)大等國(guó)都在研制直線(xiàn)懸浮列車(chē)，其中(zhōng)日本進展最快。

直線(xiàn)電(diàn)機驅動的電(diàn)梯 世界上第一台使用(yòng)直線(xiàn)電(diàn)機驅動的電(diàn)梯是1990年4月安(ān)裝(zhuāng)于日本東京都豐島區(qū)萬世大樓，該電(diàn)梯載重600kg,速度為(wèi)105m/min,提升高度為(wèi)22.9m。由于直線(xiàn)電(diàn)機驅動的電(diàn)梯沒有(yǒu)曳引機組，因而建築物(wù)頂的機房可(kě)省略。如果建築物(wù)的高度增至1000米左右，就必須使用(yòng)無鋼絲繩電(diàn)梯，這種電(diàn)梯采用(yòng)高溫超導技(jì )術的直線(xiàn)電(diàn)機驅動，線(xiàn)圈裝(zhuāng)在井道中(zhōng)，轎廂外裝(zhuāng)有(yǒu)高性能(néng)永磁材料，就如磁懸浮列車(chē)一樣，采用(yòng)無線(xiàn)電(diàn)波或光控技(jì )術控制。

超高速電(diàn)動機 在旋轉超過某一極限時，采用(yòng)滾動軸承的電(diàn)動機就會産(chǎn)生燒結、損壞現象，國(guó)外研制了一種直線(xiàn)懸浮電(diàn)動機（電(diàn)磁軸承），采用(yòng)懸浮技(jì )術使電(diàn)機的動子懸浮在空中(zhōng)，消除了動子和定子之間的機械接觸和摩擦阻力，其轉速可(kě)達25000～100000r/min以上，因而在高速電(diàn)動機和高速主軸部件上得到廣泛的應用(yòng)。如日本安(ān)川公(gōng)司新(xīn)近研制的多(duō)工(gōng)序自動數控車(chē)床用(yòng)5軸可(kě)控式電(diàn)磁高速主軸采用(yòng)兩個徑向電(diàn)磁軸承和一個軸向推力電(diàn)磁軸承，可(kě)在任意方向上承受機床的負載。在軸的中(zhōng)間，除配有(yǒu)高速電(diàn)動機以外，還配有(yǒu)與多(duō)工(gōng)序自動數控車(chē)床相适應的工(gōng)具(jù)自動交換機構。

線(xiàn)性馬達分(fēn)類：

圓柱形：
圓柱形動磁體(tǐ)直線(xiàn)電(diàn)機動子是圓柱形結構。沿固定着磁場的圓柱體(tǐ)運動。這種電(diàn)機是最初發現的商(shāng)業應用(yòng)但是不能(néng)使用(yòng)于要求節省空間的平闆式和U 型槽式直線(xiàn)電(diàn)機的場合。圓柱形動磁體(tǐ)直線(xiàn)電(diàn)機的磁路與動磁執行器相似。區(qū)别在于線(xiàn)圈可(kě)以複制以增加行程。典型的線(xiàn)圈繞組是三相組成的，使用(yòng)霍爾裝(zhuāng)置實現無刷換相。推力線(xiàn)圈是圓柱形的，沿磁棒上下運動。這種結構不适合對磁通洩漏敏感的應用(yòng)。必須小(xiǎo)心操作(zuò)保證手指不卡在磁棒和有(yǒu)吸引力的側面之間。
管狀直線(xiàn)電(diàn)機設計的一個潛在的問題出現在，當行程增加，由于電(diàn)機是完全圓柱的而且沿着磁棒上下運動，唯一的支撐點在兩端。保證磁棒的徑向偏差不至于導緻磁體(tǐ)接觸推力線(xiàn)圈的長(cháng)度總會有(yǒu)限制。

U型槽式：
U 型槽式直線(xiàn)電(diàn)機有(yǒu)兩個介于金屬闆之間且都對着線(xiàn)圈動子的平行磁軌。動子由導軌系統支撐在兩磁軌中(zhōng)間。動子是非鋼的，意味着無吸力且在磁軌和推力線(xiàn)圈之間無幹擾力産(chǎn)生。非鋼線(xiàn)圈裝(zhuāng)配具(jù)有(yǒu)慣量小(xiǎo)，允許非常高的加速度。線(xiàn)圈一般是三相的，無刷換相。可(kě)以用(yòng)空氣冷卻法冷卻電(diàn)機來獲得性能(néng)的增強。也有(yǒu)采用(yòng)水冷方式的。這種設計可(kě)以較好地減少磁通洩露因為(wèi)磁體(tǐ)面對面安(ān)裝(zhuāng)在U形導槽裏。這種設計也最小(xiǎo)化了強大的磁力吸引帶來的傷害。
這種設計的磁軌允許組合以增加行程長(cháng)度，隻局限于線(xiàn)纜管理(lǐ)系統可(kě)操作(zuò)的長(cháng)度，編碼器的長(cháng)度，和機械構造的大而平的結構的能(néng)力。

平闆：
有(yǒu)三種類型的平闆式直線(xiàn)電(diàn)機（均為(wèi)無刷）：無槽無鐵芯，無槽有(yǒu)鐵芯和有(yǒu)槽有(yǒu)鐵芯。選擇時需要根據對應用(yòng)要求的理(lǐ)解。

無槽無鐵芯平闆電(diàn)機是一系列coils安(ān)裝(zhuāng)在一個鋁闆上。由于FOCER 沒有(yǒu)鐵芯，電(diàn)機沒有(yǒu)吸力和接頭效應（與U形槽電(diàn)機同）。該設計在一定某些應用(yòng)中(zhōng)有(yǒu)助于延長(cháng)軸承壽命。動子可(kě)以從上面或側面安(ān)裝(zhuāng)以适合大多(duō)數應用(yòng)。這種電(diàn)機對要求控制速度平穩的應用(yòng)是理(lǐ)想的。如掃描應用(yòng)，但是平闆磁軌設計産(chǎn)生的推力輸出最低。通常，平闆磁軌具(jù)有(yǒu)高的磁通洩露。所以需要謹慎操作(zuò)以防操作(zuò)者受他(tā)們之間和其他(tā)被吸材料之間的磁力吸引而受到傷害。

無槽有(yǒu)鐵芯：無槽有(yǒu)鐵芯平闆電(diàn)機結構上和無槽無鐵芯電(diàn)機相似。除了鐵芯安(ān)裝(zhuāng)在鋼疊片結構然後再安(ān)裝(zhuāng)到鋁背闆上，鐵疊片結構用(yòng)在指引磁場和增加推力。磁軌和動子之間産(chǎn)生的吸力和電(diàn)機産(chǎn)生的推力成正比，疊片結構導緻接頭力産(chǎn)生。把動子安(ān)裝(zhuāng)到磁軌上時必須小(xiǎo)心以免他(tā)們之間的吸力造成傷害。無槽有(yǒu)鐵芯比無槽無鐵芯電(diàn)機有(yǒu)更大的推力。

有(yǒu)槽有(yǒu)鐵芯：這種類型的直線(xiàn)電(diàn)機，鐵心線(xiàn)圈被放進一個鋼結構裏以産(chǎn)生鐵芯線(xiàn)圈單元。鐵芯有(yǒu)效增強電(diàn)機的推力輸出通過聚焦線(xiàn)圈産(chǎn)生的磁場。鐵芯電(diàn)樞和磁軌之間強大的吸引力可(kě)以被預先用(yòng)作(zuò)氣浮軸承系統的預加載荷。這些力會增加軸承的磨損，磁鐵的相位差可(kě)減少接頭力。

線(xiàn)性馬達特點：
在實用(yòng)的和買得起的直線(xiàn)電(diàn)機出現以前，所有(yǒu)直線(xiàn)運動不得不從旋轉機械通過使用(yòng)滾珠或滾柱絲杠或帶或滑輪轉換而來。對許多(duō)應用(yòng)，如遇到大負載而且驅動軸是豎直面的。這些方法仍然是最好的。然而，直線(xiàn)電(diàn)機比機械系統比有(yǒu)很(hěn)多(duō)獨特的優勢，如非常高速和非常低速，高加速度，幾乎零維護（無接觸零件），高精(jīng)度，無空回。完成直線(xiàn)運動隻需電(diàn)機無需齒輪，聯軸器或滑輪，對很(hěn)多(duō)應用(yòng)來說很(hěn)有(yǒu)意義的，把那些不必要的，減低性能(néng)和縮短機械壽命的零件去掉了。

線(xiàn)性馬達優點：
（1）結構簡單。管型直線(xiàn)電(diàn)機不需要經過中(zhōng)間轉換機構而直接産(chǎn)生直線(xiàn)運動，使結構大大簡化，運動慣量減少，動态響應性能(néng)和定位精(jīng)度大大提高；同時也提高了可(kě)靠性，節約了成本，使制造和維護更加簡便。它的初次級可(kě)以直接成為(wèi)機構的一部分(fēn)，這種獨特的結合使得這種優勢進一步體(tǐ)現出來。

（2）适合高速直線(xiàn)運動。因為(wèi)不存在離心力的約束，普通材料亦可(kě)以達到較高的速度。而且如果初、次級間用(yòng)氣墊或磁墊保存間隙，運動時無機械接觸，因而運動部分(fēn)也就無摩擦和噪聲。這樣，傳動零部件沒有(yǒu)磨損，可(kě)大大減小(xiǎo)機械損耗，避免拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等所造成的噪聲，從而提高整體(tǐ)效率。

（3）初級繞組利用(yòng)率高。在管型直線(xiàn)感應電(diàn)機中(zhōng)，初級繞組是餅式的，沒有(yǒu)端部繞組，因而繞組利用(yòng)率高。

（4）無橫向邊緣效應。橫向效應是指由于橫向開斷造成的邊界處磁場的削弱，而圓筒型直線(xiàn)電(diàn)機橫向無開斷，所以磁場沿周向均勻分(fēn)布。

（5）容易克服單邊磁拉力問題。徑向拉力互相抵消，基本不存在單邊磁拉力的問題。

（6）易于調節和控制。通過調節電(diàn)壓或頻率，或更換次級材料，可(kě)以得到不同的速度、電(diàn)磁推力，适用(yòng)于低速往複運行場合。

（7）适應性強。直線(xiàn)電(diàn)機的初級鐵芯可(kě)以用(yòng)環氧樹脂封成整體(tǐ)，具(jù)有(yǒu)較好的防腐、防潮性能(néng)，便于在潮濕、粉塵和有(yǒu)害氣體(tǐ)的環境中(zhōng)使用(yòng)；而且可(kě)以設計成多(duō)種結構，滿足不同情況的需要。

（8）高加速度。這是直線(xiàn)電(diàn)機驅動，相比其他(tā)絲杠、同步帶和齒輪齒條驅動的一個顯著優勢。

線(xiàn)性馬達選型依據及軟件：
直線(xiàn)電(diàn)機選擇規格主要是對于推力的選擇，通常情況下有(yǒu)軟件作(zuò)為(wèi)輔助工(gōng)具(jù)。為(wèi)了準确選擇直線(xiàn)電(diàn)機的推力，需要知道負載重量、有(yǒu)效行程、最大速度和最大加速度。輔助于選型軟件，即可(kě)選擇合适推力的電(diàn)機。

線(xiàn)性馬達熱線(xiàn)電(diàn)話：18825521040吳女士