直线电机基础

通过实际和有益的工业应用的戏剧性增加，过去十年来，线性电机真的来自于年龄。线性电动机通常简单地描述为已滚出平整的旋转电动机，并且操作原理是相同的。Forcer（转子）由封装在环氧树脂中的导线的线圈组成，并且通过将磁铁（通常是高功率“稀土”磁体“熨斗构成轨道。电机的芯片包含绕组，霍尔效应板，热敏电阻（监测温度）和电气连接。在旋转电动机中，转子和定子需要旋转轴承以支撑转子并保持移动部件之间的气隙。以相同的方式，线性电动机需要线性导轨以在磁轨道的磁场中保持芯片的位置。正如旋转伺服电动机的编码器一样，安装在它们上以提供轴的位置反馈，线性电动机需要在线性方向上的位置反馈。通过使用线性编码器，在负载处直接测量位置，以提高负载位置的精度。

线性电动机的控制与旋转电动机相同。与无刷旋转电机一样，挡板和轨道没有机械连接（无刷）。与转子旋转和定子保持固定的旋转电动机不同，线性电动机系统可以具有芯片或磁体轨道移动（大多数定位系统应用使用移动的飞行器和静态轨道）。通过移动的煤炭电机，与负荷相比，肉体重量较小。但是，需要具有高柔性电缆的电缆管理系统。通过移动轨道布置，电机必须移动负载加上磁铁轨道的质量，但没有需要电缆管理系统。

无论电机是旋转的还是直线的，类似的机电原理都适用。在旋转电机中产生扭矩的电磁力同样也在其线性对等物中产生力。因此，直线电机使用相同的控制和可编程定位作为一个旋转电机。

直线电机可以是扁平的，u型通道或管状。最适合特定应用程序的配置取决于规范和操作环境。

圆柱形移动磁体线性电动机

在圆柱形动磁铁设计中，力器的结构是圆柱形的，并沿着放置磁铁的圆柱形杆移动。这些电机是第一批找到商业应用，但没有利用所有的空间节省特性，他们的平面和u型通道的同行。圆柱动磁直线电机的磁路与动磁执行器的磁路相似。不同之处在于线圈的复制是为了增加冲程。线圈绕组通常由三相组成，使用无刷换向霍尔效应装置。力是圆柱形的，在磁棒上上下移动。此棒不适合对磁漏敏感的应用，必须小心确保手指不被困在磁棒和吸引表面之间。

当行程增加时，管状电机设计的一个潜在问题就显现出来了。因为电机是完全圆柱形的，并在杆上下移动，这种设计的唯一的支撑点是在末端。在磁棒的偏转导致磁铁接触力之前，长度总是有一个限制。

U沟道线性电机

u型通道直线电机有两个平行的磁铁轨道面对彼此与力板之间。力由一个轴承系统支撑在磁铁轨道上。力是无铁的，这意味着在力和磁道之间没有吸引力和干扰力产生。无铁线圈组件质量低，允许非常高的加速度。

通常，线圈绕组是三相，具有无刷换向。通过向电动机添加空气冷却，可以实现增加的性能，并且甚至可以提供水冷型型号。这种设计更适合降低磁通泄漏，因为磁体彼此面对，容纳在U形通道中。该设计还会最大限度地减少了强大的磁力吸引力的伤害风险。

磁体轨道的设计可以使它们结合起来，以增加行程的长度，唯一的限制是电缆管理系统的长度;编码器长度可用;以及加工大型扁平结构的能力。

平面线性电机

平面直线电机有三种类型(全无刷):无槽铁、无槽铁和有槽铁。选择这些类型的电机需要了解应用程序。

无机铁：无槽无铁扁电机是一系列线圈安装在铝基地。由于力中缺少铁，电机没有吸引力或齿槽(与u型槽电机相同)。这种设计有助于轴承在某些应用的寿命。力可以从顶部或侧面安装，以适应大多数应用。这种类型的电机是理想的平滑速度控制，如扫描应用，但产生最低的力输出的平面轨道设计。一般来说，扁平的磁道漏磁量大，所以在处理这些磁道时要小心，防止操作者被夹在它们之间的磁铁和其他被吸引的材料所伤害。

不筒铁：无缝的铁扁平电机在施工中类似于无缝的无铁电机，除了线圈安装到铁叠层，然后将其安装到铝基底座。铁叠层用于引导磁体场并增加力。在芯片和轨道之间产生具有吸引力的力，该轨道与电动机产生的力成比例。由于叠片，也存在齿槽力。在将Forcer呈现给磁铁轨道时，必须小心，因为它们会相互吸引，可能导致伤害。这种设计产生比无铁设计更多的力量。

开槽铁:在这种类型的线性电动机中，将线圈绕组插入钢结构中以产生线圈组件。铁芯通过聚焦由绕组产生的磁场来显着提高电动机的力输出。铁芯电枢和磁轨之间的强大吸引力可以有利地用作空气轴承系统的预载荷。然而，这些力可能导致增加的轴承磨损。偏离磁铁可以减少齿槽力。

在此停留

在实用且价格合理的直线电机出现之前，所有的直线运动都必须通过使用滚珠或滚柱螺钉或皮带和滑轮的旋转机器来实现。对于许多应用程序(例如，遇到高负载并且驱动轴在垂直平面上)，这些方法仍然是最佳的解决方案。然而，直线电机可以提供许多明显的优势，如非常高和非常低的速度，高加速度，几乎零维护(没有接触的零件)，和高精度无齿隙。实现直线运动的电机，不需要齿轮，联轴器或滑轮的意义，在许多应用中，不必要的组件，降低性能和减少寿命的机器可以删除。

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