直線直流電動機

直線直流電動機

直線直流電動機和直線交流電動機相比,明顯的優點是:運行效率高,沒有功率因數低的問題;控制比較方便、靈活。直線直流電動機和閉環控制系統結合在一起,可精密地控制位移,其速度和加速度控制範圍廣,調速的平滑性好。

優缺點


直線直流電動機的主要缺點是:存在著帶繞組的電樞和引流用的電刷(或動子上拖著“辮子”)。雖然在短行程的直線直流電機,可採用無接觸結構型式,但在長行程結構系統中,就很難實現無刷無接觸運行。另外,在精密控制中,還需要採用閉環控制系統,這也可以說是個缺點。直線直流電動機被廣泛地應用於工業檢測、自動化控制、信息系統、民用及其它各個技術領域。

工作原理


直線直流電動機最簡單的工作原理如圖5-1所示。線圈可沿鐵棍軸向自由移動。在線圈的行程範圍內,永久磁鐵給予它大致均勻的磁場B。當線圈中通入直流電源I時,導體線圈處於磁場中的部分就會受到電磁力的作用。這個電磁力的方向可由電磁感應左手定則來確定。左掌心正對著B方向,四指尖順著電流方向,則姆指所指的方向即為線圈所受電磁力作用的方向。因此,可以很容易判斷出,只要改變直流電流I的方向,就可改變線圈受力的方向,進而改變線圈運動方向。
根據安培定則,電磁力的大小可由下式算出:
F =BIL
B為磁感應強度T(特斯拉),I為導體中的電流強度A(安培),L為處於磁場中的導體長度m(米)
當導體為多匝線圈時,對於線圈整體:I'=nI, n為線圈匝數,則:
F=BI'L=B(nI)L
只要線圈受到的電磁力大於線圈支架上存在的靜摩擦阻力Fs,就可使線圈產生直線運動。這就是直線直流電動機工作的基本原理。