電機是將電能轉化為機械能的裝置,而直線電機的作用是將電能轉化為直線運動的機械能。在實際生產中,很多場合都需要直線運動,往往需要通過必要的轉換裝置將旋轉運動轉換成直線運動,而直線電機可以直接產生直線運動,可以簡化設備的轉換環(huán)節(jié)。直線電機包括DC電機、同步電機、異步電機、步進電機和特殊類型電機等。我們以直線異步電機為例,和大家簡單交流一下。
與旋轉電機相比,我們可以從運動的空間、軌跡、運行方式等方面進行直觀的比較。線性和旋轉異步電機電磁現(xiàn)象的主要區(qū)別如下:
對于旋轉電機來說,定子和轉子之間的氣隙理論上是一個閉合環(huán),轉子在電機運行時旋轉。在直線電機中,運動部件稱為滑塊,定子和滑塊之間的氣隙為條形,滑塊相對定子線性滑動。
由于直線異步電動機的電磁氣隙(2-10mm)較旋轉電機的電磁氣隙(0.21mm)大很多,加之邊端效應的影響,直線異步電動機的功率因數(shù)和效率較同容量旋轉電機低。
旋轉電機的三相定子繞組是對稱的,因此在電網(wǎng)三相對稱、繞組不失效的前提下,三相電流是對稱的。但直線電機定子繞組空間位置不對稱,邊緣線圈和中間線圈電感差異較大,三相繞組電抗不一致,所以即使電網(wǎng)對稱,三相電流也是不對稱的。
與旋轉電機相比,由于電路和磁路的不對稱特性以及邊緣效應,直線電機的性能計算和分析比較復雜。
隨著操作和控制的不斷改進,直線電機得到了很好的推廣和應用,例如在地面調整和運輸領域,更好地體現(xiàn)了直線電機的優(yōu)點:無機械和摩擦損失,不受離心力和直徑的限制,不存在滑塊發(fā)熱的問題,噪音低。目前,直線電機應用于軌道交通、電梯、沖床、壓縮機、數(shù)控機床等諸多領域。
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