直線電機(jī)應(yīng)該被認(rèn)為是沿徑向平面切割并展開的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。由此產(chǎn)生的電機(jī)是直接驅(qū)動(dòng)的直線電機(jī)，無需氣動(dòng)、液壓缸或使用皮帶或螺釘將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)即可產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)產(chǎn)生扭矩，而線性直線電機(jī)產(chǎn)生線性力。
線性直線電機(jī)如何工作？
線性直線電機(jī)通過沿直線移動(dòng)物體或設(shè)備來工作，如果需要，可以極其準(zhǔn)確和可重復(fù)地移動(dòng)物體。將線性直線電機(jī)設(shè)計(jì)到系統(tǒng)中的主要原因是需要以線性方式而不是旋轉(zhuǎn)方式移動(dòng)有效載荷。由于大多數(shù)傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)都是旋轉(zhuǎn)式的，因此使用線性直線電機(jī)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為線性運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通常通過彈性聯(lián)軸器或皮帶連接到線性直線電機(jī)，使電機(jī)能夠軸向或垂直于線性直線電機(jī)安裝。根據(jù)要求，可以將各種電機(jī)尺寸安裝到這些電機(jī)上。
直線電機(jī)包含支持移動(dòng)有效載荷的直線軸承，以及支持絲杠、滾珠絲杠或皮帶輪的旋轉(zhuǎn)軸承。這使得它們可以作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行，使其易于安裝到現(xiàn)有機(jī)器中，并且無需設(shè)計(jì)/制造非常昂貴的定制部件。為了增加線性直線電機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載能力和穩(wěn)定性，它們可以與它們之間攜帶的有效載荷配對(duì)，例如在XY龍門式平臺(tái)中。在這種情況下，通常使用軸或皮帶使兩個(gè)電機(jī)保持同步。
直線電機(jī)的基本類型
由于有各種類型的交流和直流旋轉(zhuǎn)式電機(jī)，因此也有不同類型的直線電機(jī)，包括交流、直流和步進(jìn)電機(jī)：
1.無刷電機(jī)
直流無刷直線電機(jī)為免維護(hù)操作提供非接觸式操作。提供無鐵芯（無齒輪）和鐵芯版本。它們能夠進(jìn)行高速和高加速度運(yùn)動(dòng)曲線。它們可以使用標(biāo)準(zhǔn)的3相無刷伺服放大器驅(qū)動(dòng)。無刷直線電機(jī)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)12 g的加速度和超過200+英寸/秒[5+m/s]的速度。
2.有刷電機(jī)
直流有刷直線電機(jī)是長(zhǎng)行程、開環(huán)或閉環(huán)伺服、直線運(yùn)動(dòng)應(yīng)用的理想選擇。它們的使用速度最高可達(dá)100英寸/秒[2.5米/秒]，也可低至1英寸/秒[25毫米/秒]。當(dāng)與線性編碼器結(jié)合使用時(shí)，它們能夠進(jìn)行非常精確的位置、速度和加速度控制。
3.音圈電機(jī)
直流音圈直線電機(jī)是短行程（通常小于2英寸）閉環(huán)伺服應(yīng)用的理想選擇。它們緊湊的尺寸使它們能夠適應(yīng)狹小的空間。它們具有非常低的電氣和機(jī)械時(shí)間常數(shù)。低移動(dòng)質(zhì)量允許輕型有效載荷的高加速度。它們有動(dòng)圈式和動(dòng)磁式兩種版本。
4.線性電機(jī)
線性步進(jìn)電機(jī)用于開環(huán)和閉環(huán)定位應(yīng)用。由于定位內(nèi)置于壓板和壓板中，因此不需要額外的反饋設(shè)備，從而降低了系統(tǒng)的總體成本。對(duì)于開環(huán)操作，不需要伺服調(diào)整。多個(gè)壓力器可以在一個(gè)壓板上操作。對(duì)于線性步進(jìn)器，典型的加速度為1 g，速度高達(dá)100 in/sec[2.5 m/s]。它們有單軸和雙軸版本。
5.線性感應(yīng)電機(jī)
扁平交流線性感應(yīng)電機(jī)(LIM)通常直接由3相線電壓運(yùn)行，頻率可調(diào)，如果需要速度控制，或矢量驅(qū)動(dòng)。使用LIM可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)1 g的加速度，速度超過每秒1800英寸[45 m/s]。它們是移動(dòng)重載荷的高速、長(zhǎng)行程應(yīng)用的理想選擇。
6.單相或三相電機(jī)
管狀交流線性感應(yīng)電機(jī)（多項(xiàng)式）通常直接使用單相或三相線電壓運(yùn)行。使用多項(xiàng)式可以實(shí)現(xiàn)大于1 g的加速度。它們是短行程、低占空比應(yīng)用的理想選擇。當(dāng)沒有壓縮空氣時(shí)，它們可用于更換氣缸。
