直线电动机是由旋转电动机演化而来,原则上各种形式的旋转电动机,如直流电动机、异步电动机、同步电动机等均可演化成直线电动机。直线电动机也可分为直线异步电动机、直线同步电动机、直线直流电动机和其他直线电动机。其中以直线异步电动机应用最为广泛,本节主要介绍直线异步电动机。直线异步电动机主要有平板形、圆筒形和圆盘形等几种。
1.平板形直线异步电动机
平板形直线异步电动机可以看成是从旋转电动机演变而来的。可以设想,有一极数很多的三相异步电动机,其定子半径相当大,定子内表面的某一段可以认为是直线,则这一段便是直线电动机。也可以认为把旋转电动机的定子和转子沿径向剖开,并展成平面,就得到了最简单的平板形直线异步电动机,如图5-16所示。
图5-16 直线电动机的形成
旋转电动机的定子和转子,在直线电动机中称为初级和次级。运行方式可以是固定初级,让次级运动,此时称为动次级;相反,也可以固定次级而让初级运动,则称为动初级。
为了在运动过程中始终保持初级和次级的耦合,初级和次级的长度不应相同,可以使初级长于次级,称为短次级;也可以使次级长于初级,称为短初级,如图5-17所示。一般常用短初级。
图5-17 平板形直线电动机(单边形)
平板形直线电动机仅在次级的一边具有初级,这种结构形式称为单边形(见图5-17)。单边形除了产生切向力外,还会在初、次级间产生较大的法向力,这在某些应用中是不希望出现的。
为了更充分地利用次级和初级消除法向力,可以在次级的两侧都装上初级,这种结构形式称为双边形,如图5-18所示。(www.xing528.com)
图5-18 双边形直线电动机
平板形直线异步电动机的初级铁心由硅钢片叠成,表面开有齿槽,槽中安放着三相、两相或单相绕组。
次级形式较多,有类似笼形转子的结构,即在钢板上(或铁心叠片里)开槽,槽中放入铜条或铝条,然后用铜条或铝条在两侧端部短接。最常用的次级有3种:第1种用整块钢板制成,称为钢次级或磁性次级,这时,钢既起导磁作用,又起导电作用;第2种为钢板上覆合一层铜板或铝板,称为覆合次级,钢主要用于导磁,而铜或铝用于导电;第3种是单纯的铜板或铝板,称为铜(铝)次级或非磁性次级,这种次级一般用于双边形电动机中。
2.圆筒形直线异步电动机
将平板形直线异步电动机沿着与移动方向相垂直的方向卷成圆筒,即形成圆筒形直线异步电动机,如图5-19所示。
3.圆盘形直线异步电动机
将平板形直线异步电动机的次级制成圆盘形结构,并能绕经过圆心的轴自由转动,使初级放在圆盘的两侧,使圆盘在电磁力作用下自由转动,便成为圆盘形直线异步电动机,如图5-20所示。
图5-19 圆筒形直线异步电动机的形成
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