第08章-直线电动机ppt课件.ppt

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1、第八章直线电动机控制电机第一节直线感应电动机第二节直线直流电动机第三节直线同步电动机第四节直线步进电动机*第五节直线电动机的应用1直线电动机是一种做直线运动的电机，早在十八世纪就有人提出用直线电机驱动织布机的梭子，也有人想用它作为列车的动力，但只是停留在试验论证阶段。直到十九世纪五十年代，随着新型控制元件的出现，直线电机的研究和应用才得到逐步发展。特别是最近二十多年来，直线电机广泛应用于工件传送、开关阀门、开闭窗帘及门户、平面绘图仪、笔式记录仪、磁分离器、磁浮列车等方面。第八章直线电动机2与旋转电机相比，直线电机主要有

2、以下优点：(1)由于不需要中间传动机构，整个系统得到简化，精度提高，振动和噪音减小。(2)由于不存在中间传动机构的惯量和阻力矩的影响，电机加速和减速的时间短，可实现快速起动和正反向运行。(3)普通旋转电机由于受到离心力的作用，其圆周速度有所限制，而直线电机运行时，其部件不受离心力的影响，因而它的直线速度可以不受限制。第八章直线电动机3(4)由于散热面积大，容易冷却，直线电机可以承受较高的电磁负荷，容量定额较高。(5)由于直线电机结构简单，且它的初级铁心在嵌线后可以用环氧树脂密封成一个整体，所以可以在一些特殊场合中应用，

3、例如可在潮湿环境甚至水中使用。第八章直线电动机4直线电机是由旋转电机演变而来，如图8-1所示。原则上各种型式的旋转电机，如感应电机、直流电机、同步电机、步进电机等均可演化成相应的直线电机。第八章直线电动机5第一节直线感应电动机一、基本结构按照结构型式的不同，直线电机可分为偏平型直线电机和圆筒型直线电机。第八章直线电动机6图8-2所示的单边型除了产生切向力外，还会在初、次级之间产生较大的法向力，这对电机的运行是不利的。所以，为了充分利用次级和消除法向力，可以在次级的两侧都装上初级，这种结构称为双边型，如图8-3所示。第八

4、章直线电动机7如果把扁平型直线电机的初级和次级按图8-4(a)所示箭头方向卷曲，就形成了图8-4(b)所示的圆筒型直线电机。在圆筒型直线电机中，把菱形线圈卷曲起来，就不需要线圈的端部，而成为饼式线圈，这样可以大大简化制造工艺。第八章直线电动机8还有一种特殊结构的直线感应电动机，称为弧型电机，如图8-5所示，它相当于把实心转子感应电动机的定子切除掉一部分。其转子作旋转运动而不是直线运动，但它的工作原理与直线感应电动机相同，所以把它归到直线电机之列。第八章直线电动机9二、工作原理由上所述，直线电机是由旋转电机演变而来的，所

5、以当初级的多相绕组中通入多相对称电流后，也会产生一个气隙磁场，这个磁场的磁通密度波是直线移动的，故称为行波磁场，如图8-6所示。第八章直线电动机10行波的移动速度与旋转磁场在定子内圆表面上的线速度是相同的，称为同步速度v1第八章直线电动机（8-1）电机极距在行波磁场切割下，次级中的导条将产生感应电动势和电流，导条中的电流和气隙磁场相互作用，产生切向电磁力。如果初级是固定不动的，那末次级就沿着行波磁场行进的方向作直线运动。11若次级移动的速度用v表示，则滑差率为第八章直线电动机（8-2）次级移动速度（8-3）式（8-3）

6、表明直线感应电动机的速度与电源频率及电机极距成正比，因此改变电源频率或电机极距都可改变电动机的速度。12与旋转电机一样，改变直线感应电动机初级绕组的通电次序，便可以改变电动机运动的方向，这样就可使直线电机作往复直线运动。在实际应用中，我们也可以将次级固定不动，而让初级运动。因此，通常又把静止的一方称为定子，而运动的一方称为动子。第八章直线电动机13由上可见，直线感应电动机与旋转感应电动机在工作原理上并无本质区别，只是所得到的机械运动方式不同而已。但是，两者在电磁性能上却存在很大的差别，主要表现在以下三个方面：(1)旋转

7、感应电动机定子三相绕组是对称的，因而若所施加的三相电压对称，则三相电流就是对称的。但直线感应电动机的初级三相绕组在空间位置上是不对称的，位于边缘的线圈与位于中间的线圈相比，其电感值相差很大，也就是说三相电抗是不相等的。因此，即使三相电压对称，三相绕组电流也不对称。第八章直线电动机14(2)旋转感应电动机定、转子之间的气隙是圆形的，无头无尾，连续不断，不存在始端和终端。但直线感应电动机初、次级之间的气隙存在着始端和终端。当次级的一端进入或退出气隙时，都会在次级导体中感应附加电流，这就是所谓的“边缘效应”。由于边缘效应的影

8、响，直线感应电动机与旋转感应电动机在运行特性上有较大的不同。第八章直线电动机15(3)由于直线感应电动机初、次级之间在直线方向上要延续一定的长度，且法向电磁力往往不均匀，因此在机械结构上一般将初、次级之间的气隙做得较长，这样，其功率因数比旋转感应电动机还要低。第八章直线电动机16第二节直线直流电动机与直线感应电动机相比，直线直流电