直線電機基礎
直線電機也稱線性電機，線性馬達，直線馬達
在實際工業套用中的穩定增長,證明直線電機可以放心的使用。
下面簡單介紹直線電機類型和他們與旋轉電機的不同.
最常用的直線電機類型是平板式和U 型槽式,和管式。 線圈的典型組成是三相,有霍爾元件實現無刷換相.圖示直線電機用HALL換相的相序和相電流.
該圖直線電機明確顯示動子(forcer, rotor)的內部繞組.磁鉄和磁軌.動子是用環氧材料把線圈壓成的。而且,磁軌是把磁鐵固定在鋼上。
直線電機在過去的10年,經實踐上引人注目的增長和工業套用的顯著受益才真正成熟。
直線電機經常簡單描述為旋轉電機被展平，而工作原理相同。動子（forcer, rotor) 是用環氧材料把線圈壓縮在一起製成的.而且,磁軌是把磁鐵（通常是高能量的稀土磁鐵）固定在鋼上.電機的動子包括線圈繞組，霍爾元件電路板，電熱調節器（溫度感測器監控溫度）和電子接口。在旋轉電機中，動子和定子需要旋轉軸承支撐動子以保證相對運動部分的氣隙（air gap）。同樣的，直線電機需要直線導軌來保持動子在磁軌產生的磁場中的位置。和旋轉伺服電機的編碼器安裝在軸上反饋位置一樣，直線電機需要反饋直線位置的反饋裝置--直線編碼器，它可以直接測量負載的位置從而提高負載的位置精度。
直線電機的控制和旋轉電機一樣。象無刷旋轉電機，動子和定子無機械連線（無刷），不象旋轉電機的方面，動子旋轉和定子位置保持固定，直線電機系統可以是磁軌動或推力線圈動（大部分定位系統套用是磁軌固定，推力線圈動）。用推力線圈運動的電機，推力線圈的重量和負載比很小。然而，需要高柔性線纜及其管理系統。用磁軌運動的電機，不僅要承受負載，還要承受磁軌質量，但無需線纜管理系統。
相似的機電原理用在直線和旋轉電機上。相同的電磁力在旋轉電機上產生力矩在直線電機產生直線推力作用。因此，直線電機使用和旋轉電機相同的控制和可程式配置。直線電機的形狀可以是平板式和U 型槽式,和管式.哪種構造最適合要看實際套用的規格要求和工作環境。
圓柱形動磁體直線電機
圓柱形動磁體直線電機動子是圓柱形結構。沿固定著磁場的圓柱體運動。這種電機是最初發現的商業套用但是不能使用於要求節省空間的平板式和U 型槽式直線電機的場合。圓柱形動磁體直線電機的磁路與動磁執行器相似。區別在於線圈可以複製以增加行程。典型的線圈繞組是三相組成的，使用霍爾裝置實現無刷換相。推力線圈是圓柱形的，沿磁棒上下運動。這種結構不適合對磁通泄漏敏感的套用。必須小心操作保證手指不卡在磁棒和有吸引力的側面之間。
管狀直線電機設計的一個潛在的問題出現在，當行程增加，由於電機是完全圓柱的而且沿著磁棒上下運動，唯一的支撐點在兩端。保證磁棒的徑向偏差不至於導致磁體接觸推力線圈的長度總會有限制。
U 型槽式直線電機
U 型槽式直線電機有兩個介於金屬板之間且都對著線圈動子的平行磁軌。動子由導軌系統支撐在兩磁軌中間。動子是非鋼的，意味著無吸力且在磁軌和推力線圈之間無干擾力產生。非鋼線圈裝配具有慣量小，允許非常高的加速度。線圈一般是三相的，無刷換相。可以用空氣冷卻法冷卻電機來獲得性能的增強。也有採用水冷方式的。這種設計可以較好地減少磁通泄露因為磁體面對面安裝在U形導槽里。這種設計也最小化了強大的磁力吸引帶來的傷害。
這種設計的磁軌允許組合以增加行程長度，只局限於線纜管理系統可操作的長度，編碼器的長度，和機械構造的大而平的結構的能力。
平板直線電機
有三種類型的平板式直線電機（均為無刷）：無槽無鐵芯，無槽有鐵芯和有槽有鐵芯。選擇時需要根據對套用要求的理解。
無槽無鐵芯平板電機是一系列coils安裝在一個鋁板上。由於FOCER 沒有鐵芯，電機沒有吸力和接頭效應（與U形槽電機同）。該設計在一定某些套用中有助於延長軸承壽命。動子可以從上面或側面安裝以適合大多數套用。這種電機對要求控制速度平穩的套用是理想的。如掃描套用，但是平板磁軌設計產生的推力輸出最低。通常，平板磁軌具有高的磁通泄露。所以需要謹慎操作以防操作者受他們之間和其他被吸材料之間的磁力吸引而受到傷害。
無槽有鐵芯：無槽有鐵芯平板電機結構上和無槽無鐵芯電機相似。除了鐵芯安裝在鋼疊片結構然後再安裝到鋁背板上，鐵疊片結構用在指引磁場和增加推力。磁軌和動子之間產生的吸力和電機產生的推力成正比，迭片結構導致接頭力產生。把動子安裝到磁軌上時必須小心以免他們之間的吸力造成傷害。無槽有鐵芯比無槽無鐵芯電機有更大的推力。
無槽有鐵芯：這種類型的直線電機，鐵心線圈被放進一個鋼結構里以產生鐵芯線圈單元。鐵芯有效增強電機的推力輸出通過聚焦線圈產生的磁場。鐵芯電樞和磁軌之間強大的吸引力可以被預先用作氣浮軸承系統的預載入荷。這些力會增加軸承的磨損，磁鐵的相位差可減少接頭力。
小結
在實用的的和買的起的直線電機出現以前，所有直線運動不得不從旋轉機械通過使用滾珠或滾柱絲槓或帶或滑輪轉換而來。對許多套用，如遇到大負載而且驅動軸是豎直面的。這些方法仍然是最好的。然而，直線電機比機械系統比有很多獨特的優勢，如非常高速和非常低速，高加速度，幾乎零維護（無接觸零件），高精度，無空回。完成直線運動只需電機無需齒輪，聯軸器或滑輪，對很多套用來說很有意義的，把那些不必要的，減低性能和縮短機械壽命的零件去掉了。
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