直线电动机与旋转电动机的性能优缺点详述

  直线电动机是直接产生直线运动的电动机。可以设想把旋转电动机沿径向剖开，并将圆周展开成直线，就得到了直线电动机。直线电动机可分为直线异步电动机、直线同步电动机、直线直流电动机、直线步进电动机等。

  直线电动机按结构分为平板型、圆筒型、弧型和盘型，平板结构是最基本的结构，应用也最广泛。平板型直线电动机结构如图2.20所示，圆筒型直线电动机原理结构如图2.21所示。

  直线电动机主要特点如下：

  1)由于不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积大为下降。

  2)定位精度高，在需要直线运动的地方，直线电动机可以实现直接传动，因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差，故定位精度高，如采用微机控制，还可以进一步提高整个系统的定位精度。

  3)反应速度快、灵敏度高、随动性好。直线电动机容易做到其动子用磁悬浮支撑、因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性。

  4)工作安全可靠、寿命长。直线电动机可以实现无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，所以故障少、免维修，因而工作安全可靠、寿命长。

  5)容易密封，各部件用尼龙浸渍后采用环氧树脂涂封，使得其耐环境能力强，不惧有毒气体和化学药品的侵蚀，在核辐射和液态物质中也能正常运行。

  6)直线电动机的冷却条件好，特别是长次级接近常温状态，因此线负荷和电流密度可以取得很高。

  7)工作电源可以采用交流电源、直流电源或脉冲电源。

  8)不同种类的直线电动机具有截然不同的工作特点，可以根据需要选择。既有能满足高速、大推力驱动要求的直线电动机，也有能满足低速、精细要求的直线电动机。

  9)由于直线电动机无离心力作用，故直线移动速度可以不受限制，其加速度可以非常大，能实现起动时瞬间达到高速，高速运行时又能瞬间准停。

  直线电动机传动与旋转电动机传动比较，其主要优点如下

  1)旋转电动机是通过曲柄连杆或蜗轮蜗杆等传动机构进行直线型驱动的，这种传动形式往往会带来结构复杂，重量大，体积大，啮合精度差，且工作不可靠等缺点。直线电动机没有中间转换环节，传动机构简单，精度高，振动和噪声小。

  2)直线电动机没有传动机构惯量和阻力矩的影响，因而加速和减速时间短，可实现快速起动和正反向运行。

  3)仪表用的直线电动机，可以省去电刷和换向器等易损零件，提高可靠性，延长使用寿命。

  4)直线电动机由于散热面积较大，容易冷却，因而允许较高的电磁负荷。

  5)直线电动机装配灵活性好，可将电动机与其他机构合为一体。

  直线电动机的主要选型参数为最大电压、峰值推力、峰值电流、连续功率、最大速度、最大连续消耗功率、磁极节距等。