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电机知识：圆筒型直线电机的工作原理与结构

2010-04-28 16:36阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1699302877

直线电机是从普通的旋转电机演变而来，如果将旋转电机的圆筒形定子、转子剖开拉直，就形成了平板型结构的直线电机，如果再把这种扁平的初级、次级卷绕在一根与磁场运动方向平行的轴上，即可得到一种结构上与平板型直线电机完全不同的圆筒型直线电机。圆筒型直线电机
的工作原理与旋转电机相似，当在初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相互作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力的作用下做直线运动。反之，则初级作直线运动。它把电能直接转变为直线运动的机械能而无中间变换装置。圆筒型直线电机也可分为同步式和感应式两类。
普通旋转电机和平板型直线电机端部绕组浪费材料，增加成本，增加了电阻损耗和端部漏抗。圆筒型直线感应电机的初级绕组只是简单地由一系列共轴线圈组成，然后由三相电源顺序供电，并无端部绕组，因而圆筒型直线感应电机初级绕组利用率高，同时也没有横向边缘效应，也不存在端部漏磁通以及附加阻抗，并且在圆柱形次级上也不存在总径向力，因此，减少了直线轴承上所承受的应力，也使其制造工艺大大简化。圆筒型直线感应电机的齿部是用圆形硅钢片迭压而成；其轭部一般用厚壁钢管作成，但为提高效率，也可由硅钢片迭压而成；次级可以有三种：第一种是一根厚壁钢管或迭片铁芯，称为钢次级或磁性次级，钢既起导磁作用，又起导电作用，由于钢的电阻率较大，故钢次级的电磁性能较差，第二种为钢管或迭片铁芯上复合一层非磁性材料. 铜层（或铝层），称为复合次级，在复合次级中，钢主要用于导磁，而导电主要靠非磁性层，它的电磁性能要比磁性次级好得多，第三种是在钢管或迭片铁芯上开槽，槽中放入非磁性材料. 铜环或铝环，称为鼠笼次级，这种直线电机性能较好，但结构和工艺较复杂。钢次级虽然结构简单，但是涡流损耗很大，所以一般不采用。另外，圆筒型直线电机的散热条件比较差，因此适合小功率的电机。上述三种类型次级，后两者单位体积产生的起动推力较大。



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