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漢承設(shè)備新聞: 直線電機的應(yīng)用


作者:admin  轉(zhuǎn)載自:  發(fā)布日期:2014/10/16

    直線電機可以認為是旋轉(zhuǎn)電機在結(jié)構(gòu)方面的一種變形,它可以看作是一臺旋轉(zhuǎn)電機沿其徑向剖開,然后拉平演變而成。近年來,隨著自動控制技術(shù)和微型計算機的高速發(fā)展,對各類自動控制系統(tǒng)的定位精度提出了更高的要求,在這種情況下,傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機再加上一套變換機構(gòu)組成的直線運動驅(qū)動裝置,已經(jīng)遠不能滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的要求,為此,近年來世界許多國家都在研究、發(fā)展和應(yīng)用直線電機,使得直線電機的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。

    直線電機與旋轉(zhuǎn)電機相比,主要有如下幾個特點:一是結(jié)構(gòu)簡單,由于直線電機不需要把旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動的附加裝置,因而使得系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)大為簡化,重量和體積大大地下降;二是定位精度高,在需要直線運動的地方,直線電機可以實現(xiàn)直接傳動,因而可以消除中間環(huán)節(jié)所帶來的各種定位誤差,故定位精度高,如采用微機控制,則還可以大大地提高整個系統(tǒng)的定位精度;三是反應(yīng)速度快、靈敏度高,隨動性好。直線電機容易做到其動子用磁懸浮支撐,因而使得動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、動子間的接觸摩擦阻力,因而大大地提高了系統(tǒng)的靈敏度、快速性和隨動性;四是工作安全可靠、壽命長。直線電機可以實現(xiàn)無接觸傳遞力,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。

    直線電機主要應(yīng)用于三個方面:一是應(yīng)用于自動控制系統(tǒng),這類應(yīng)用場合比較多;其次是作為長期連續(xù)運行的驅(qū)動電機;三是應(yīng)用在需要短時間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運動能的裝置中。

——高速磁懸浮列車 磁懸浮列車是直線電機實際應(yīng)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懸浮列車,其中日本進展最快。

——直線電機驅(qū)動的電梯 世界上第一臺使用直線電機驅(qū)動的電梯是1990年4月安裝于日本東京都關(guān)島區(qū)萬世大樓,該電梯載重600kg,速度為105m/min,提升高度為22.9m。由于直線電機驅(qū)動的電梯沒有曳引機組,因而建筑物頂?shù)臋C房可省略。如果建筑物的高度增至1000米左右,就必須使用無鋼絲繩電梯,這種電梯采用高溫超導(dǎo)技術(shù)的直線電機驅(qū)動,線圈裝在井道中,轎廂外裝有高性能永磁材料,就如磁懸浮列車一樣,采用無線電波或光控技術(shù)控制。

——超高速電動機 在旋轉(zhuǎn)超過某一極限時,采用滾動軸承的電動機就會產(chǎn)生燒結(jié)、損壞現(xiàn)象。為此近年來,國外研制了一種直線懸浮電動機(電磁軸承),采用懸浮技術(shù)使電機的動子懸浮在空中,消除了動子和定子之間的機械接觸和摩擦阻力,其轉(zhuǎn)速可達25000~100000r/min以上,因而在高速電動機和高速主軸部件上得到廣泛的應(yīng)用。如日本安川公司新近研制的多工序自動數(shù)控車床用5軸可控式電磁高速主軸采用兩個經(jīng)向電磁軸承和一個軸向推力電磁軸承,可在任意方向上承受機床的負載。在軸的中間,除配有高速電動機以外,還配有與多工序自動數(shù)控車床相適應(yīng)的工具自動交換機構(gòu)。



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