【电气知识】“零传动”的直线电机：结构、原理、特点与应用

近年来随着我国在生产工业上的不断发展，其加工质量和生产定位的精确度也有了相应的提高，这就导致了直线电机在其生产产业应用中的地位，通过将电能转化成直线运动机械的原理，从而实现直线电机的“零传动”关键控制技术。同时大大的提高了生产产品的质量及工作效率，为了顺应新时期的市场竞争，现代直线电机控制技术已经在我国各大生产领域中广泛应用，并获得了业界的*。

进入新时期以来，我国在各生产业技术方面也投入了大量的精力和物力，采用先进的科学技术，利用直线电机对电能的直接转换，打破了传统的中间传动机构，同时也有效的降低了电力系统的损坏几率，为现代直线电机指引了发展方向，实现关键控制技术的信息化管理，进一步提升直线电机在各生产领域中的重要性。

直线电机的结构

直线电机的结构可以看作是将一台旋转电机沿径向剖开，并将电机的圆周展开成直线而形成的。其中定子相当于直线电机的初级，转子相当于直线电机的次级，当初级通入电流后，在初级和次级之间的气隙中产生行波磁场，在行波磁场与次级永磁体的作用下产生驱动力，从而实现运动部件的直线运动。

设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机。初级做得很长，延伸到运动 所需要达到的位置，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动。通入交流电后在定子中产生的磁通，根据楞次定律，在动体的金属板上感应出涡流。设引起涡流的感应电压为E，金属板上有电感L和电阻R，涡流电流和磁通密度将按费来明法则产生连续的推力F。

此外，直线电机的类型复杂，结构方式也较为多样化，可分为扁平型结构、圆筒型结构和弧形结构等，应用范围的就属扁平型结构电机，其结构方式又可分成单边型结构和双边型结构，可以有效的增强电机法向力，提升电机速度，同时也对电机的结构和安装带来一定的影响。

直线电机的特点

1. 高速响应。由于系统中直接取消了一些响应时间常数较大的，如丝杠等机械传动件，使整个闭环控制系统动态响应性能大大提高，反应异常灵敏快捷。

2. 定位精度高。直线驱动系统取消了由于丝杠等机械机构引起的传动误差减少了插补时因传动系统滞后带来跟踪误差。通过直线位置检测反馈控制，即可大大提高机床的定位精度。

3. 传动环节的弹性变形、摩擦磨损和反向间隙造成的运动滞后现象，同时提高了其传动刚度。