直線電機(jī)的分類ppt課件

三、按分類、結(jié)構(gòu)形式分別可制作扁平型、長一次短一次、單邊型雙邊型、短一次、圓盤型圓弧型、圓筒型直線電機(jī)外形為旋轉(zhuǎn)電機(jī)之類的圓柱型直線電機(jī)，必要時(shí)可制作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)兩種旋轉(zhuǎn)直線電機(jī)。 圓盤型直線電動(dòng)機(jī)也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但與通常的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相比，轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)速度可以通過多臺(tái)一次性組合的方法，以及具有能夠在一次性圓盤上的半徑方向的位置進(jìn)行調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)的齒輪減速箱而得到低旋轉(zhuǎn)速度，電動(dòng)機(jī)的噪音和振動(dòng)小。 圓弧型直線電機(jī)也具有圓盤型的特點(diǎn)，兩者的主要區(qū)別在于二次形式和一次對(duì)二次驅(qū)動(dòng)點(diǎn)不同。 1、按功能用途、工作原理分類，原則上各旋轉(zhuǎn)電機(jī)對(duì)應(yīng)的直線電機(jī)按工作原理大致分為：直線電機(jī)和直線驅(qū)動(dòng)器。 具體的分類如圖1所示。 2、3、1 .直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，1.1主要類型和結(jié)構(gòu)直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)主要有平板型和管型兩種。 平板型電機(jī)可以看作是直接從一般的旋轉(zhuǎn)感應(yīng)(異步)電機(jī)進(jìn)化而來的。 圖1-1(a )表示旋轉(zhuǎn)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，假設(shè)沿半徑方向切斷、固定、將轉(zhuǎn)子的圓周描繪成直線，如圖1-1(b )，得到最簡(jiǎn)單的平板型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。 圖1-1線性馬達(dá)的形成(a )旋轉(zhuǎn)電機(jī)(b )線性馬達(dá)、4、4、4,1.1.1一次和二次從定子進(jìn)化而來的一側(cè)稱為一次，一次鐵心也由硅鋼板構(gòu)成，面上開有槽，三相(或單相)繞組埋入槽內(nèi)。 1 )扁平型一次構(gòu)造，2 )圓筒型一次構(gòu)造：一般由有硅鋼加工的槽的圓環(huán)構(gòu)成，組裝時(shí)用螺栓緊固周圍，5、從轉(zhuǎn)子進(jìn)化的一側(cè)稱為二次構(gòu)造。 1 )扁平型直線電機(jī)、柵極型二次：一般在鋼板上加槽，在槽中嵌入銅棒(或鋁鑄造)，用銅帶將兩端短路。 鋼的二次或磁性二次：鋼有導(dǎo)磁作用和導(dǎo)電作用。 由于鋼的電阻率大，鋼的二次直線電機(jī)的電磁性能差，法線吸引力也大(推力的約10倍左右)。 復(fù)合二次：在鋼板上復(fù)合銅板(或鋁板)。 銅(鋁)二次或非磁性二次：用于雙邊型直線電動(dòng)機(jī)，6、2 )圓筒型直線電動(dòng)機(jī)、圓筒型直線電動(dòng)機(jī)，二次一般為厚壁鋼管，為了提高每單位體積產(chǎn)生的起動(dòng)推力，在鋼管外包復(fù)12mm厚的銅管或鋁管進(jìn)行復(fù)合二次銅環(huán)或裝入鋁環(huán)的圓筒式二次、線性馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)方式可以固定一次，使二次運(yùn)動(dòng)，與此相反，也可以固定二次使其進(jìn)行一次運(yùn)動(dòng)，稱為運(yùn)動(dòng)一次。 7、7、7,1.1.2氣隙、直線電機(jī)氣隙遠(yuǎn)大于旋轉(zhuǎn)電機(jī)氣隙，主要是為了保證長距離運(yùn)動(dòng)中一次與二次之間無摩擦。 復(fù)合二次和銅(鋁)二次：銅和鋁均為非磁性材料，由于其傳導(dǎo)磁能和空氣相同，因此電磁間隙=機(jī)械氣隙(簡(jiǎn)單氣隙)銅板或鋁板的厚度、線性感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)：氣隙大、功率因數(shù)低、8、1-3進(jìn)行波磁1.2線性感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本原理，線性電動(dòng)機(jī)是從旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)化而來的，因此在一次多相繞組中流過多相電流時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生氣隙基波磁場(chǎng)，但是由于該磁場(chǎng)的磁通密度波b是直線移動(dòng)的，因此行波的移動(dòng)速度與定子的內(nèi)周面上的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的線速度相同，即被稱為同步速度。 為極距，f為電源頻率，9，行波磁場(chǎng)切斷時(shí)，二次引線產(chǎn)生感應(yīng)電位和電流，所有引線的電流和氣隙磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生切線電磁力。 如果一次沒有固定，二次沿行波磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的方向進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)。 二次移動(dòng)的速度用v表示，滑動(dòng)率、二次移動(dòng)速度表示，即使改變極間距離和電源頻率，也可以改變直線感應(yīng)電機(jī)的速度。與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相同，通過改變線性電機(jī)的初級(jí)繞組的通電相序，可以改變電機(jī)運(yùn)動(dòng)的方向，因此可以使線性電機(jī)進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。 10、1-4管型線性感應(yīng)電動(dòng)機(jī)形成(a )平板型； (b )管型、1-5直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的線圈(a )菱形(b )餅式、1-6二相管型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、11，2 .直線直流電動(dòng)機(jī)根據(jù)磁力(或磁通)源，分為永磁鐵式和電磁式兩種。 永久磁鐵式以永久磁鐵為磁通源，電磁式以直流電流勵(lì)磁。 永磁式直線直流電機(jī)容易進(jìn)行無刷非接觸運(yùn)行。 但是，由于永久磁鐵材料硬質(zhì)，機(jī)械加工困難，一般永久磁鐵式電動(dòng)機(jī)的制造成本比電磁式高。 電磁式比永磁鐵式勵(lì)磁損耗大。 直線直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)分類如圖5-2所示。 12、2.1永久磁鐵式直線直流電動(dòng)機(jī)，圖(c )所示的結(jié)構(gòu)是使用永久磁鐵移動(dòng)的類型。 在一個(gè)軟鐵架上纏繞線圈，其線圈長度應(yīng)包括整個(gè)行程。 很明顯，當(dāng)電流流過這種結(jié)構(gòu)的線圈時(shí)，不工作的部分會(huì)浪費(fèi)能量。 為了降低電力消耗，對(duì)線圈的外表面進(jìn)行加工使銅露出，經(jīng)由安裝在磁極上的電刷向線圈供給電流(圖中用虛線表示)。 由此，磁極移動(dòng)時(shí)刷子折動(dòng)，只能給線圈的動(dòng)作部分通電。 但是，由于刷子磨損，可靠性和壽命降低。 永久磁鐵式直線直流電動(dòng)機(jī)如圖(c )所示，可以是可動(dòng)線圈型(也簡(jiǎn)稱為可動(dòng)線圈型) . 另外，圖13、圖13 (b )所示的結(jié)構(gòu)是在軟鐵框架的兩端安裝以極性相同的方向配置的兩塊永久磁鐵，通電線圈能夠在滑槽上進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)是小型的，具有低成本、高效率等優(yōu)點(diǎn)。 動(dòng)輪型、動(dòng)鐵型需要固定的長電樞，電樞繞組銅量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，移動(dòng)系統(tǒng)重量大，慣性大，功耗大。 其優(yōu)點(diǎn)是可延長電機(jī)行程，并可實(shí)現(xiàn)非接觸式直線直流電機(jī)。 現(xiàn)在實(shí)際生產(chǎn)中使用了很多動(dòng)輪型。14、2.2電磁式直線直流電動(dòng)機(jī)、永久磁鐵式直線直流電動(dòng)機(jī)均可變更為電磁式直線直流電動(dòng)機(jī)，只要將永久磁鐵變更為對(duì)應(yīng)的電磁鐵即可。 5-6所示的電磁式動(dòng)圈型直線直流電機(jī)。 在動(dòng)圈型直線直流電動(dòng)機(jī)中，電磁式的成本比永久磁鐵式低很多，是因?yàn)? .永久磁鐵式動(dòng)圈型直線直流電動(dòng)機(jī)需要在電動(dòng)機(jī)的整個(gè)行程上鋪設(shè)昂貴的永久磁鐵，電磁式只需通過通常材料的勵(lì)磁線圈直流電就能夠產(chǎn)生必要的磁動(dòng)力。 2 .永磁材料硬，機(jī)械加工困難，加工費(fèi)用大。 3 .電磁式可通過串聯(lián)、并聯(lián)勵(lì)磁繞組和附加補(bǔ)償繞組等方法改善電機(jī)性能，但永久磁鐵式缺乏該柔軟性。 15、電磁式動(dòng)極型(或動(dòng)鐵型)直線直流電動(dòng)機(jī)如圖5-7所示多極型的情況較多。 電樞繞組是纏繞在鐵心上的單層線圈。 在線圈外表面的某一側(cè)面通過機(jī)械加工除去銅線上的涂膜，使銅線的側(cè)面露出，形成直線直流電動(dòng)機(jī)的“換向器”。 刷子安裝在動(dòng)極上跟隨動(dòng)極運(yùn)動(dòng)。 電刷在剝漆器的電樞線圈表面滑動(dòng)相當(dāng)于電刷在換向器上移動(dòng)，保證某極下電樞線圈的電流方向在運(yùn)動(dòng)中始終不