直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用原理直線電機(jī)是一種直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)的電機(jī)。這可以看作是旋轉(zhuǎn)電機(jī)的演變。

與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相對(duì)應(yīng)，直線電機(jī)可分為直線感應(yīng)電機(jī)、直線同步電機(jī)、直線直流電機(jī)和其他直線電機(jī)（如直線步進(jìn)電機(jī)）。

在直線電機(jī)中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子被稱為初級(jí)和次級(jí)。為了在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持一次和二次耦合，一次側(cè)或二次側(cè)的一側(cè)必須做得更長(zhǎng)。

在直線電機(jī)中，直線感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用最廣泛，因?yàn)樗拇渭?jí)可以是一塊均勻的金屬材料，即采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，成本低，適合較長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)。

直線電機(jī)按其結(jié)構(gòu)可分為平板式、管式、弧式和盤式。平板結(jié)構(gòu)是最基本的結(jié)構(gòu)，也是應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)。直線電機(jī)按初級(jí)和次級(jí)的相對(duì)長(zhǎng)度分為短初級(jí)和短次級(jí)，按初級(jí)運(yùn)動(dòng)或次級(jí)運(yùn)動(dòng)分為動(dòng)態(tài)初級(jí)和動(dòng)態(tài)次級(jí)。

各種直線電機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中發(fā)展迅速，制造了許多有價(jià)值的設(shè)備，如直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)門、電磁攪拌器、傳送帶、自動(dòng)繪圖儀、計(jì)算機(jī)磁盤定位機(jī)構(gòu)等。直線電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。反應(yīng)速度快，靈敏度高，隨訪效果好。它易于密封，不怕污染，且適應(yīng)性強(qiáng)（因?yàn)橹本€電機(jī)本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以不接觸運(yùn)行，容易密封。部件浸尼龍后，涂上環(huán)氧樹脂，不怕風(fēng)雨，不怕有毒氣體和化學(xué)品的侵蝕，也可以用于核輻射和液體物質(zhì)）。穩(wěn)定、可靠、使用壽命長(zhǎng)（直線電機(jī)是一種直接傳動(dòng)的特殊電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)非接觸傳力，無(wú)機(jī)械損耗，故障少，幾乎無(wú)需維護(hù)，不怕振動(dòng)和沖擊）。

高額定值（直線電機(jī)具有良好的冷卻條件，特別是長(zhǎng)次級(jí)接近正常溫度，因此線路負(fù)載和電流密度可能非常高）。具有準(zhǔn)確定位和自鎖能力（通過(guò)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)0.001mm的位移精度和自鎖功能）。

直線感應(yīng)電機(jī)一次繞組與旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子的區(qū)別在于，直線感應(yīng)電機(jī)的一次鐵芯的縱向端斷開，形成兩條縱向邊緣。鐵芯和繞組不像旋轉(zhuǎn)電機(jī)那樣兩端相連，這將對(duì)電機(jī)的磁場(chǎng)和性能產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)采用雙層繞組時(shí)，直線感應(yīng)電機(jī)一次繞組的槽數(shù)一般大于相應(yīng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的槽數(shù)，以便放下三相繞組。由于一次鐵芯兩端斷開，三相繞組之間的互感不相等，會(huì)使電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行，并產(chǎn)生負(fù)序磁場(chǎng)和零序磁場(chǎng)。

消除不對(duì)稱的方法是同時(shí)使用三臺(tái)相同的電機(jī)，將一號(hào)電機(jī)的一相繞組與二號(hào)電機(jī)的二相繞組和三號(hào)電機(jī)的三相繞組串聯(lián)，將一號(hào)電動(dòng)機(jī)的二相繞組與二號(hào)電動(dòng)機(jī)的三相繞組和三號(hào)電動(dòng)機(jī)的一相繞組串聯(lián)，將一號(hào)電機(jī)的三相繞組與二相、三號(hào)電機(jī)的一相線圈串聯(lián)，然后連接電源，這樣，可以得到對(duì)稱的三相電流。當(dāng)三臺(tái)電動(dòng)機(jī)不同時(shí)使用時(shí)，可以通過(guò)增加極數(shù)來(lái)減小相間互感的差異。初級(jí)鐵芯兩端的斷裂也會(huì)引起脈動(dòng)磁場(chǎng)。消除脈動(dòng)磁場(chǎng)的有效方法是安裝補(bǔ)償線圈。

此外，由于機(jī)械結(jié)構(gòu)剛度的限制和工藝水平的影響，直線電機(jī)的一次和二次之間的氣隙通常比旋轉(zhuǎn)電機(jī)大2-3倍，這大大降低了其功率和效率。這是直線電機(jī)的致命弱點(diǎn)。直線電機(jī)可以直接產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，這對(duì)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)器的設(shè)計(jì)者和用戶都很有吸引力。