1. 直线电机轨道结构没有普遍采用的原因
直线电机的优点
1、结构简单,直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动,使结构大大简化2、高加速度,这是直线电机驱动,相比其他丝杠、同步带和齿轮齿条驱动的一个显著优势
3、适合高速直线运动,因为不存在离心力的约束,普通材料亦可以达到较高的速度
4、初级绕组利用率高,在管型直线感应电机中,初级绕组是饼式的,没有端部绕组,因而绕组利用率高
5、无横向边缘效应
6、容易克服单边磁拉力问题,基本不存在单边磁拉力的问题
7、易于调节和控制,通过调节电压或频率,或更换次级材料,可以得到不同的速度、电磁推力,适用于低速往复运行场合
8、适应性强,直线电机的初级铁芯可以用环氧树脂封成整体,具有较好的防腐、防潮性能,便于在潮湿、粉尘和有害气体的环境中使用;而且可以设计成多种结构形式,满足不同场所的需要
直线电机的缺点
1、效率和功率因数较低
2、起动推力易受到电压波动的影响
3、运行速度范围受到电机极距的限制
4、馈电比较复杂
5、散热较困难
2. 直线电机轨道结构没有普遍采用的原因是
线性马达的工作原理为:当初级绕组通入交流电源时,便在气隙中产生行波磁场,次级在行波磁场切割下,将感应出电动势并产生电流,该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果初级固定,则次级在推力作用下做直线运动;反之,则初级做直线运动。 线性马达:即直线电机,也称线性电机,直线马达,推杆马达。最常用的直线电机类型是平板式和U 型槽式,和管式。 线圈的典型组成是三相,有霍尔元件实现无刷换相。直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种变形,它可以看作是一台旋转电机沿其径向剖开,然后拉平演变而成。随着自动控制技术和微型计算机的高速发展,对各类自动控制系统的定位精度提出了更高的要求,在这种情况下,传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置,已经远不能满足现代控制系统的要求,为此,世界许多国家都在研究、发展和应用直线电机,使得直线电机的应用领域越来越广。
3. 无磁轨直线电机
X轴线性马达比z轴线性马达更好的,虽然体积稍大但震感极为强烈,是Z轴线性马达所不能比拟的。线性马达分类:1.圆柱形--圆柱形动磁体直线电机动子是圆柱形结构,这种马达不能适用于平板式和U型槽式直线电机。2.U型槽式--U型槽式直线电机有两个介于金属板之间且都对着线圈动子的平行磁轨。
4. 直线电机基本结构与原理
平板直线电机原理是当初级绕组通入交流电源时,便在气隙中产生行波磁场,次级在行波磁场切割下,将感应出电动势并产生电流,该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。
如果初级固定,则次级在推力作用下做直线运动;反之,则初级做直线运动。直线电机的驱动控制技术一个直线电机应用系统不仅要有性能良好的直线电机,还必须具有能在安全可靠的条件下实现技术与经济要求的控制系统。
5. 直线电机内部结构
说起直线电机,英文是linear servo motor。说起来,在我们现在常见的马达,都是旋转电机。
电机的发展史,从电机的发展历史,来说电机的各类功能应用和优势。
从电磁感应的开始,电动机的发展就没有停止过。
全球第一台严格意义上面的电机是俄罗斯科学家发明Moritz Hermann Jacobi发明第一台可实用的整流电机。
从这开始之后的百年,电动机一直都是围绕感应式电机在发展,并且最终不断发展形成我们现在看到的绕线定子,卷绕型或鼠笼型电机。
后期在直流电机与交流电机的各类应用领域,逐步发展成为了极大方向。
1、直流无刷电机,空心杯电机。
2、交流步进电机,伺服电机,直线电机,以及目前在工业领域研发的U型电机。
在所有的电机发展历程中,我们基本能够看到这样一个趋势:
扭矩不断增大,精度控制不断增加。
这里要详细说一下这两个特性。我们常说的电机扭矩,反馈出来的就是电机的力有多大?
比如说,玩具赛车的扭矩,可能只有0.2N/m,大型的电动汽车的扭矩可以达到250N/m—900N/m,反馈出来的就是电力输出的力很大。
比较常见的重型电动机应用场景,例如:破碎机,港机起重机,石油抽油机等等。以及超大型机床等等。大型的扭矩都达到10多万N/M.同样的价格也极其昂贵。
新能源汽车电机结构
精度控制,是对新场景应用的必然要求。
电机的精度控制,很多大众朋友接触的不多。在工业领域极为常见。例如我们需要起重机提升一个货柜10米高,那么就涉及到最简单的精度控制。
当今,比较常见的使用电机,进行精度控制的场景,是工业领域的传送带。
那么旋转电机是怎么进行精度控制的?
通过在电机后端,链接电机的转子的编码器,通过旋变形式的编码器,或者光电形式的编码器实现转的角度测量。
用最通俗的话说,如果电机转动1°,对应的编码器就可以记录下来一次,那么换算出来,就可以得到直线的距离。
马上就说道直线电机了,别急!
这种携带编码器控制的伺服电机,成本势必增高了。更主要的是这种旋转电机的编码器,目前比较好的分辨等级达到23位,也就是说这种以弧度进行精度区分的编码器,是有精度的局限性的。那么有没有办法在一些特殊的领域,需要精度控制比较高,并且主要进行直线运动的领域,使用直线运动的电机?
答案肯定是可以的,如今应用直线电机,主要的优势就在于其更高的精度,可达到μm级别。这种直线电机在激光加工机床具有极好的应用价值。
1、直线电机的原理:
行业内,把直线电机也叫做“直驱”,所以你如果看到直驱,那就是在描述直线电机和DD马达两种产品。记住啊,行业内的直驱是包含DD马达的。
直线电机的原理并不复杂.你可以理解为把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开,并且展平,这就是一台直线电机。
如果同旋转的电机进行对应去理解,在直线电机中,相当于旋转电机定子的,叫初级;相当于旋转电机转子的,叫次级,初级中通过交流电,次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。
从电磁感应的角度来分析:上图的两种平板的直线电机,(a)一种为扁平式直线电机,(b)为双扁平式的直线电机。
我们以(b)中的情况来说明电磁力的变化,初级是上下两侧,永磁体提供完整的电磁回路。在次级线圈中的导线恰好能够切割电磁感性线,产生安培力,根据左手定则,我们能够看到次级会向左,或者向右运动。
2、直线电机的种类:
1、扁平式电机
2、DD马达(直驱电机)
这种直驱形式的DD马达,可以提供较大的力矩。
3、音圈电机
音圈电机在原理上面,同直线电机相同,可以简单的理解为是线圈匝数较少的直线电机。
3、直线电机的主要玩家
目前中国市场更主要的直线电机玩家,并不多,主要集中在华南。
国内直驱伺服领域,驱动方面做的最好的是高创,在直线电机市场雅科贝思的市场规模最大。目前直驱市场,主要的玩家是自身设备比较长使用企业。例如大族激光等等。
4、直线电机主要应用的场景
主要使用领域包括:激光设备,3C非标设备例如检测,贴合等等。还包括对洁净度要求比较高的医药领域。
5、直线电机市场规模
根据行业内权威机构调研,直驱市场总体规模大约20亿。目前仍然是属于起步阶段。
6. 直线电机环形导轨
使用的同步带目前多采用钢帘皮带产品,内部由加强的钢丝带为核心,外部采用特殊加强橡胶一次成型。钢帘同步带轻,韧性好,运行时静音性好,配合皮带轮传动效率高。可采用夹紧或开孔通过连接附件连接环形导轨滑座,负载较传统皮带更高。
7. 直线电机轨道结构没有普遍采用的原因是什么
北京S1线为低速磁悬浮线路,列车采用6节L型列车,列车总长90米,采用直线电机进行驱动。S1线采用磁浮轨道,列车悬浮于轨面3mm的距离来消除与轨面的摩擦力。
地铁列车采用轮轨式列车,列车的载客量相对于磁浮列车来说载客量要打的多,有些地铁线路采用单节载客量大于310人的高运量的A型车。S1线的运量受到限重的影响而导致运量低于地铁。
8. 直线电机轮轨
抽屉导轨的设计就是用来发挥直线往复运动,抽屉所做的运动也就是直线往复运动,这种运动看起来很简单,但是需要巧妙的设计才能实现。而抽屉导轨虽然小巧,却能完美实现这个运动,并且是一种高精度的直线运动,确保了抽屉能正常使用。
抽屉导轨通常是用金属材质制作而成的,现在也有使用新型材料制作的。抽屉导轨能够承受抽屉和抽屉里装载的物体的重量,并且将抽屉固定在抽屉盒里,并引导它的伸缩。抽屉导轨的设计非常巧妙,在灵活伸缩的同时还能减少摩擦力,让抽屉导轨的使用寿命变得更长。
9. 直线电机在轨道交通中的应用
一般电动机工作时都是转动的.但是用旋转的电机驱动的交通工具(比如电动机车和城市中的电车等)需要做直线运动,用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动.这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置.能不能直接运用直线运动的电机来驱动,从而省去这套装呢?几十年前人们就提出了这个问题.现在已制成了直线运动的电动机,即直线电机.此主题相关图片如下直线电机的原理并不复杂.设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开,并且展平,这就成了一台直线感应电动机(图).在直线电机中,相当于旋转电机定子的,叫初级;相当于旋转电机转子的,叫次级.初级中通以交流,次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动.这时初级要做得很长,延伸到运动所需要达到的位置,而次级则不需要那么长.实际上,直线电机既可以把初级做得很长,也可以把次级做得很长;既可以初级固定、次级移动,也可以次级固定、初级移动.直线电机是一种新型电机,近年来应用日益广泛.磁悬浮列车就是用直线电机来驱动的.磁悬浮列车是一种全新的列车.一般的列车,由于车轮和铁轨之间存在摩擦,限制了速度的提高,它所能达到的最高运行速度不超过300km/n.磁悬浮列车是将列车用磁力悬浮起来,使列车与导轨脱离接触,以减小摩擦,提高车速。列车由直线电机牵引.直线电机的一个级固定于地面,跟导轨一起延伸到远处;另一个级安装在列车上.初级通以交流,列车就沿导轨前进.列车上装有磁体(有的就是兼用直线电机的线圈),磁体随列车运动时,使设在地面上的线圈(或金属板)中产生感应电流,感应电流的磁场和列车上的磁体(或线圈)之间的电磁力把列车悬浮起来.悬浮列车的优点是运行平稳,没有颠簸,噪声小,所需的牵引力很小,只要几千kw的功率就能使悬浮列车的速度达到550km/h.悬浮列车减速的时候,磁场的变化减小,感应电流也减小,磁场减弱,造成悬浮力下降.悬浮列车也配备了车轮装置,它的车轮像飞机一样,在行进时能及时收入列车,停靠时可以放下来,支持列车.要使质量巨大的列车靠磁力悬浮起来,需要很强的磁场,实用中需要用高温超导线圈产生这样强大的磁场.直线电机除了用于磁悬浮列车外,还广泛地用于其他方面,例如用于传送系统、电气锤、电磁搅拌器等.在我国,直线电机也逐步得到推广和应用.直线电机的原理虽不复杂,但在设计、制造方面有它自己的特点,产品尚不如旋转电机那样成熟,有待进一步研究和改进.