对直线电机的动子和定子的理解
2022-08-11 11:04:26
徽硕实业
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在知道直线电机定子与动子之前,先熟悉直线电机基础结构。直线电机主要由定子(初级)、动子(执行机构/次级)以及直线导轨三部分组成。为保障全行程范围内定子与动子之间良好的电磁耦合,定子与动子设计长度并不相同。定子分为短定子、长定子两种结构形式;长定子方案整体造价偏高,在普通工业设备场景应用较少,但在轨道交通等领域有较多应用。

和旋转电机类似,直线电机定子铁芯由硅钢片叠压而成,铁芯表面开槽,槽内嵌入三相、两相或单相绕组;单相直线异步电机可以采用罩极式或者电容移相方案。
在直线电机当中,对应旋转电机定子的部件称为初级;对应旋转电机转子的部件称为次级。初级通入交流电后,次级在电磁力作用下沿着初级做直线运动。初级需要延伸至运动行程的全部范围,次级则可以设计为较短尺寸。
直线电机定子
直流电机的固定部件称为定子,对应旋转电机的定子,也叫初级。定子由定子铁芯、定子绕组、机座三部分组成,通电后气隙内产生行波磁场,定子整体固定安装于机座。
直线电机动子
直线电机运行时动子做往复直线运动。动子组件由导轨系统支撑布置于两组磁轨之间,线圈通过环氧树脂封装固化。动子组件包含线圈绕组、霍尔元件电路板、热敏电阻温度传感器以及电气接口。
无钢型动子,磁轨与推力线圈之间不会产生磁吸附干扰力;动子组件惯量小,可实现较高加速度,线圈一般采用三相无刷换相。
部分工况下直线电机物理结构上支持动子、定子互换安装,即动子固定、定子运动;但该方案会带来线缆拖链、散热、成本等工程约束,需要结合实际设备工况评估可行性。