直線(xiàn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以看作是將一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿徑向剖開(kāi)，并將電機(jī)的圓周展開(kāi)成直線(xiàn)而形成的。其中定子相當(dāng)于直線(xiàn)電機(jī)的初級(jí)，轉(zhuǎn)子相當(dāng)于直線(xiàn)電機(jī)的次級(jí)，當(dāng)初級(jí)通入電流后，在初級(jí)和次級(jí)之間的氣隙中產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，在行波磁場(chǎng)與次級(jí)永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

直線(xiàn)電機(jī)工作原理

設(shè)想把一臺(tái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)沿著半徑的方向剖開(kāi)，并且展平，這就成了一臺(tái)直線(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。初級(jí)做得很長(zhǎng)，延伸到運(yùn)動(dòng) 所需要達(dá)到的位置，也可以把次級(jí)做得很長(zhǎng)；既可以初級(jí)固定、次級(jí)移動(dòng)，也可以次級(jí)固定、初級(jí)移動(dòng)。通入交流電后在定子中產(chǎn)生的磁通，根據(jù)楞次定律，在動(dòng)體的金屬板上感應(yīng)出渦流。設(shè)引起渦流的感應(yīng)電壓為E，金屬板上有電感L和電阻R，渦流電流和磁通密度將按費(fèi)來(lái)明法則產(chǎn)生連續(xù)的推力F。
直線(xiàn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、特點(diǎn)和應(yīng)用


此外，直線(xiàn)電機(jī)的類(lèi)型復(fù)雜，結(jié)構(gòu)方式也較為多樣化，可分為扁平型結(jié)構(gòu)、圓筒型結(jié)構(gòu)和弧形結(jié)構(gòu)等，應(yīng)用范圍最廣的就屬扁平型結(jié)構(gòu)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)方式又可分成單邊型結(jié)構(gòu)和雙邊型結(jié)構(gòu)，可以有效的增強(qiáng)電機(jī)法向力，提升電機(jī)速度，同時(shí)也對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和安裝帶來(lái)一定的影響。

直線(xiàn)電機(jī)的特點(diǎn)

1. 高速響應(yīng)。由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的，如絲杠等機(jī)械傳動(dòng)件，使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。
2. 定位精度高。直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)引起的傳動(dòng)誤差減少了插補(bǔ)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來(lái)跟蹤誤差。通過(guò)直線(xiàn)位置檢測(cè)反饋控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。
3. 傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象，同時(shí)提高了其傳動(dòng)剛度。
4. 速度快、加減速過(guò)程短。
5. 行程長(zhǎng)度不受限制。在導(dǎo)軌上通過(guò)串聯(lián)直線(xiàn)電機(jī)，就可以無(wú)限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。
6. 動(dòng)安靜、噪音低。由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無(wú)機(jī)械接觸），其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。
7. 效率高。由于無(wú)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗。

直線(xiàn)電機(jī)的應(yīng)用

直線(xiàn)電機(jī)主要應(yīng)用于三個(gè)方面：

1.應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，這類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)合比較多；
2.作為長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；
3.應(yīng)用在需要短時(shí)間、短距離內(nèi)提供巨大的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)能的裝置中。

U槽無(wú)刷直線(xiàn)電機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)，無(wú)需將轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)為線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠。電機(jī)運(yùn)行超平穩(wěn)，無(wú)齒槽效應(yīng)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度極快，慣量小，加速度可達(dá)20G，速度達(dá)到10-30m/s，低速1μm/s時(shí)運(yùn)動(dòng)平滑，剛性高，結(jié)構(gòu)緊湊，可選配直線(xiàn)編碼器做高精度位置控制，其位置精度取決于所選編碼器。

定子軌道可以按需要連接，因而理論上電機(jī)長(zhǎng)度不限。電機(jī)動(dòng)子與定子不接觸運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有采用普通絲桿滾珠和皮帶等傳動(dòng)的磨損、卡死、背隙問(wèn)題，因此我們的直線(xiàn)電機(jī)可以達(dá)到免維護(hù)長(zhǎng)期工作。