項(xiàng)目五 永磁同步牽引電機(jī)和直線牽引電機(jī) 任務(wù)3 直線電機(jī)概述

任務(wù)三直線電機(jī)基本知識(shí)直線電機(jī)是是一種不需要中間轉(zhuǎn)換裝置，而能直接作直線運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)械，可以認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上的一種演變，看作將一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿徑向剖開，然后將電機(jī)的圓周展成直線。一、直線電機(jī)的應(yīng)用在各種工程技術(shù)中需要直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般是用旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過曲柄連桿或蝸輪蝸桿等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來獲得的。但是，這種傳動(dòng)形式往往會(huì)帶來結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量重，體積大，嚙合精度差且工作不可靠等缺點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前在交通運(yùn)輸、機(jī)械工業(yè)和儀器儀表工業(yè)中，直線電機(jī)已得到推廣和應(yīng)用。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，采用直線電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)、指示和信號(hào)元件也更加廣泛。二、直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)想把旋轉(zhuǎn)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)沿著徑向剖開，并將圓周展開成直線，即可得到扁平型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。（a）旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

（b）直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的演變過程

定子

安裝在導(dǎo)軌上

初級(jí)繞組

轉(zhuǎn)子

安裝在車體上

次級(jí)繞組直線電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)直線電機(jī)有多種型式，原則上對(duì)于每一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)都有與之相應(yīng)的直線電機(jī)。直線電機(jī)按其工作原理分為：直線感應(yīng)電機(jī)、直線直流電機(jī)和直線同步電機(jī)等。由鼠籠型異步電機(jī)轉(zhuǎn)化來的直線感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛，其主要有扁平型、圓筒型、圓弧型和圓盤型四種型式。三、直線電機(jī)的分類三、直線電機(jī)的分類扁平型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，僅在次級(jí)的一邊具有初級(jí)，這種結(jié)構(gòu)型式稱為單邊型。

（b）長(zhǎng)初級(jí)單邊型(a）短初級(jí)單邊型三、直線電機(jī)的分類

雙邊型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在次級(jí)的兩邊都裝上初級(jí)，那么這個(gè)法向吸力就可以互相抵消，這種結(jié)構(gòu)型式稱為雙邊型。扁平型直線感應(yīng)電機(jī)，將它沿著和直線運(yùn)動(dòng)相垂直的方向卷成筒形，就形成圓筒型直線感應(yīng)電機(jī)。三、直線電機(jī)的分類圓弧型是將扁平型直線感應(yīng)電機(jī)的初級(jí)沿運(yùn)動(dòng)方向改成弧形，并安放在圓柱形次級(jí)柱體外側(cè)。三、直線電機(jī)的分類圓盤型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的次級(jí)做成扁平的圓盤形狀，并能夠繞經(jīng)過圓心的軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，將初級(jí)放在次級(jí)圓盤靠近外緣的平面上，使圓盤受切向力作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。三、直線電機(jī)的分類四、直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是由旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)演變而來的，當(dāng)初級(jí)的三相（或多相）繞組通入對(duì)稱正弦交流電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)。當(dāng)不考慮由于鐵芯兩端開斷而引起的縱向邊緣效應(yīng)時(shí)，這個(gè)氣隙磁場(chǎng)的分布情況與旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)相似，沿著直線方向按正弦規(guī)律分布，但它不是旋轉(zhuǎn)而是沿著直線平移，因此稱為行波磁場(chǎng)。四、直線感應(yīng)電動(dòng)