直线电机的种类有哪些 直线电机的应用领域有哪些

一、直线电机的种类有哪些

直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达。最常用的直线电机类型是平板式、U型槽式和圆管式。线圈的典型组成是三相，由霍尔元件实现无刷换相。

1、圆柱形

圆柱形动磁体直线电机动子是圆柱形结构。沿固定着磁场的圆柱体运动。这种电机是最初发现的商业应用但是不能使用于要求节省空间的平板式和U型槽式直线电机的场合。圆柱形动磁体直线电机的磁路与动磁执行器相似。区别在于线圈可以复制以增加行程。典型的线圈绕组是三相组成的，使用霍尔装置实现无刷换相。推力线圈是圆柱形的，沿磁棒上下运动。这种结构不适合对磁通泄漏敏感的应用。必须小心操作保证手指不卡在磁棒和有吸引力的侧面之间。

管状直线电机设计的一个潜在的问题出现在，当行程增加，由于电机是完全圆柱的而且沿着磁棒上下运动，唯一的支撑点在两端。保证磁棒的径向偏差不至于导致磁体接触推力线圈的长度总会有限制。

2、U型槽式

U型槽式直线电机有两个介于金属板之间且都对着线圈动子的平行磁轨。动子由导轨系统支撑在两磁轨中间。动子是非钢的，意味着无吸力且在磁轨和推力线圈之间无干扰力产生。非钢线圈装配具有惯量小，允许非常高的加速度。线圈一般是三相的，无刷换相。可以用空气冷却法冷却电机来获得性能的增强。也有采用水冷方式的。这种设计可以较好地减少磁通泄露因为磁体面对面安装在U形导槽里。这种设计也最小化了强大的磁力吸引带来的伤害。这种设计的磁轨允许组合以增加行程长度，只局限于线缆管理系统可操作的长度，编码器的长度，和机械构造的大而平的结构的能力。

3、平板式

有三种类型的平板式直线电机（均为无刷）：无槽无铁芯，无槽有铁芯和有槽有铁芯。选择时需要根据对应用要求的理解。

（1）无槽无铁芯：无槽无铁芯平板电机是一系列coils安装在一个铝板上。由于FOCER没有铁芯，电机没有吸力和接头效应（与U形槽电机同）。该设计在一定某些应用中有助于延长轴承寿命。动子可以从上面或侧面安装以适合大多数应用。这种电机对要求控制速度平稳的应用是理想的。如扫描应用，但是平板磁轨设计产生的推力输出最低。通常，平板磁轨具有高的磁通泄露。所以需要谨慎操作以防操作者受他们之间和其他被吸材料之间的磁力吸引而受到伤害。

（2）无槽有铁芯：无槽有铁芯平板电机结构上和无槽无铁芯电机相似。除了铁芯安装在钢叠片结构然后再安装到铝背板上，铁叠片结构用在指引磁场和增加推力。磁轨和动子之间产生的吸力和电机产生的推力成正比，叠片结构导致接头力产生。把动子安装到磁轨上时必须小心以免他们之间的吸力造成伤害。无槽有铁芯比无槽无铁芯电机有更大的推力。

（3）有槽有铁芯：这种类型的直线电机，铁心线圈被放进一个钢结构里以产生铁芯线圈单元。铁芯有效增强电机的推力输出通过聚焦线圈产生的磁场。铁芯电枢和磁轨之间强大的吸引力可以被预先用作气浮轴承系统的预加载荷。这些力会增加轴承的磨损，磁铁的相位差可减少接头力。

二、直线电机的应用领域有哪些

直线电机是一种特殊的电机，它的转动方式是直线运动，而不是传统的旋转运动。直线电机具有结构简单、响应速度快、精度高、噪音小等优点，因此在许多领域得到了广泛的应用。

1、工业自动化

直线电机在工业自动化领域中应用广泛，可以用于自动化生产线上的物料输送、装配、包装等工作。直线电机的高精度和高速度可以提高生产效率，减少人工干预，降低生产成本。

2、医疗器械

直线电机在医疗器械中的应用也越来越广泛。例如，直线电机可以用于手术机器人的运动控制，可以实现高精度的手术操作，减少手术风险。此外，直线电机还可以用于医疗设备的运动控制，如CT机、核磁共振仪等。

3、电子设备

直线电机在电子设备中的应用也非常广泛。例如，直线电机可以用于打印机、扫描仪、复印机等设备的纸张进纸和出纸控制。直线电机的高速度和高精度可以提高设备的工作效率和稳定性。

4、交通运输

直线电机在交通运输领域中也有应用。例如，直线电机可以用于高速列车的制动系统，可以实现高精度的制动控制，提高列车的安全性和稳定性。此外，直线电机还可以用于电动汽车的驱动系统，可以实现高效、低噪音的驱动控制。

直线电机在各个领域中都有广泛的应用，随着科技的不断发展，直线电机的应用范围还将不断扩大。