電機與電氣控制（第二版）課件：直線電動機的應(yīng)用

１．了解直線感應(yīng)電動機的用途、結(jié)構(gòu)、分類和基本工作原理。２．了解音圈電動機、框架式永磁直線直流電動機的特點與應(yīng)用。３．了解永磁式直線無刷直流電動機的原理、結(jié)構(gòu)與優(yōu)點。４．了解直線電動機的實際應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)

直線電動機的應(yīng)用任務(wù)引入直線電動機直接實現(xiàn)直線運動，從而消除了旋轉(zhuǎn)電動機由旋轉(zhuǎn)運動到直線運動的中間機構(gòu)，使精度提高、結(jié)構(gòu)簡化。本任務(wù)以直線感應(yīng)電動機和直線直流電動機為例，介紹直線電動機的特點、原理、主要結(jié)構(gòu)形式和實際應(yīng)用案例。直線電動機及其應(yīng)用ａ）平板型直線電動機ｂ）圓筒直線電動機一、直線感應(yīng)電動機１．結(jié)構(gòu)與分類每種旋轉(zhuǎn)電動機都有與之相對應(yīng)的直線電動機。直線電動機也分異步、同步、步進、有刷直流、無刷直流等各種類型。直線電動機按工作原理不同可分為直線感應(yīng)電動機、直線直流電動機、直線無刷直流電動機、直線步進電動機等。直線感應(yīng)電動機ａ）旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動機ｂ）直線感應(yīng)電動機直線感應(yīng)電動機常見的形式有平板形和圓筒形兩種，如圖所示。直線感應(yīng)電動機ａ）平板形ｂ）圓筒形平板形直線感應(yīng)電動機的結(jié)構(gòu)ａ）單邊短初級ｂ）雙邊短初級２．工作原理直線感應(yīng)電動機的初級三相繞組通入三相交流電后，就會在氣隙中產(chǎn)生一個沿直線移動的正弦波磁場，其移動方向由三相交流電的相序決定。直線感應(yīng)電動機的工作原理３．用途及特點直線感應(yīng)電動機主要應(yīng)用于各種直線運動的動力驅(qū)動系統(tǒng)中。直線感應(yīng)電動機的特點是：結(jié)構(gòu)簡單，維護方便；散熱條件好，額定值高；適宜于高速運行；能承擔(dān)特殊任務(wù)。其缺點是氣隙大，功率因數(shù)低，低速運行時需采用低頻電源，使控制裝置復(fù)雜。二、直線直流電動機１．永磁式直線直流電動機（１）音圈電動機音圈電動機剖面圖（２）框架式永磁直線直流電動機磁盤存儲器中的音圈電動機（單極）動圈型結(jié)構(gòu)２．永磁式直線無刷直流電動機（１）工作原理可動磁鐵型直線直流電動機ａ）鐵心磁路閉合型ｂ）旋轉(zhuǎn)對稱型永磁式直線無刷直流電動機的推力是由定子中的電樞電流和動子的永磁磁場相互作用產(chǎn)生的。由于電子換向的作用，使電樞繞組的電流輪流變化，在動子中產(chǎn)生恒定方向的推力。永磁式直線無刷直流電動機的工作原理ａ）永磁式直線無刷直流電動機的結(jié)構(gòu)ｂ）電子換向原理（２）分類、結(jié)構(gòu)和組成永磁式直線無刷直流電動機可分為有鐵心和無鐵心兩種常用形式。有鐵心式是指定子有鐵心，無鐵心式是指定子無鐵心，其余部分均相同。平板形直線無刷直流電動機（３）性能１）調(diào)速范圍寬２）高動態(tài)特性３）運行平穩(wěn)，定位精度高４）維護方便，可靠性高，耐用性好三、直線電動機應(yīng)用實例———直線電動機驅(qū)動的龍門架構(gòu)系統(tǒng)１．系統(tǒng)的組成直線電動機驅(qū)動的龍門架構(gòu)系統(tǒng)1—驅(qū)動器電源線×３2—直線電動機驅(qū)動器×３3—數(shù)據(jù)線×2（驅(qū)動器端）4—數(shù)據(jù)線×1（控制器端）5—數(shù)據(jù)端子盒×１6—編碼器信號線×３7—LINKIN/OUT信號線×２２．主要部件性能介紹（1）質(zhì)量輕，特別適宜于平滑的掃描運動，加速度高。（2）體積小，運動