直線電機原理結(jié)構(gòu)圖詳解

 

 

直線電機可以認為是旋轉(zhuǎn)電機在結(jié)構(gòu)方面的一種演變，它可看作是將一臺旋轉(zhuǎn)電機沿徑向剖開，然后將電機的圓周展成直線，如圖1-3所示。這樣就得到了由旋轉(zhuǎn)電機演變而來的最原始的直線電機。由定子演變而來的一側(cè)稱為初級或原邊，由轉(zhuǎn)子演變而來的一側(cè)稱為次級或副邊。

圖1-3中演變而來的直線電機，其初級和次級長度是相等的，由于在運行時初級與次級之間要作相對運動，如果在運動開始時，初級與次級正巧對齊，那么在運動中，初級與次級之間互相耦合的部分越來越少，而不能正常運動。為了保證在所需的行程范圍內(nèi)，初級與次級之間的耦合能保持不變，因此實際應(yīng)用時，是將初級與次級制造成不同的長度。在直線電機制造時，既可以是初級短、次級長，也可以是初級長、次級短，前者稱作短初級長次級，后者稱為長初級短次級。但是由于短初級在制造成本上，運行的費用上均比短次級低得多，因此，目前除特殊場合外，一般均采用短初級，見圖1-4所示。

上述介紹的直線電機稱為扁平型直線電機，是目前應(yīng)用最廣泛的，除了上述扁平型直線電機的結(jié)構(gòu)形式外，直線電機還可以做成圓筒型（也稱管型）結(jié)構(gòu)，它也可以看作是由旋轉(zhuǎn)電機演變過來的，其演變的過程如圖1-6所示。

旋轉(zhuǎn)電機通過鋼繩、齒條、皮帶等轉(zhuǎn)換機構(gòu)轉(zhuǎn)換成直線運動，這些轉(zhuǎn)換機構(gòu)在運行中，其噪音是不可避免的，而直線電機是靠電磁推力驅(qū)動裝置運行的，故整個裝置或系統(tǒng)噪聲很小或無噪聲，運行環(huán)境好。

圖1-6a中表示一臺旋轉(zhuǎn)式電機以及定子繞組所構(gòu)成的磁場極性分布情況，圖1-6b表示轉(zhuǎn)變?yōu)楸馄叫椭本€電機后，初級繞組所構(gòu)成的磁場極性分布情況，然后將扁平型直線電機沿著和直線運動相垂直的方向卷接成筒形，這樣就構(gòu)成圖1-6c所示的圓筒型直線電機。

此外，直線電機還有弧型和盤型結(jié)構(gòu)。所謂弧型結(jié)構(gòu)，就是將平板型直線電機的初級沿運動方向改成弧型，并安放于園柱形次級的柱面外側(cè)，如圖1-7所示。 圖1-8是圓盤型直線電機，該電機把次級做成一片圓盤（銅或鋁，或銅、鋁與鐵復(fù)合），將初級放在次級圓盤靠近外緣的平面上，盤型直線電機的初級可以是雙面的，也可以是單面的。弧型和盤型直線電機的運動實際上是一個圓周運動，如圖中的箭頭所示，然而由于它們的運行原理和設(shè)計方法與扁平型直線電機結(jié)構(gòu)相似，故仍歸入直線電機的范疇。