西门子模块中国授权总代理|故障维修

图1-3中演变而来的直线电机，其初级和次级长度是相等的，由于在运行时初级与次级之间要作相对运动，如果在运动开始时，初级与次级正巧对齐，那么在运动中，初级与次级之间互相耦合的部分越来越少，而不能正常运动。为了保证在所需的行程范围内，初级与次级之间的耦合能保持不变，实际应用时，是将初级与次级制造成不同的长度。在直线电机制造时，既可以是初级短、次级长，也可以是初级长、次级短，前者称作短初级长次级，后者称为长初级短次级。由于短初级在制造成本上，运行的费用上均比短次级低得多，目前除特殊场合外，一般均采用短初级，见图1-4所示。

上述介绍的直线电机称为扁平型直线电机，是目前应用Zui广泛的，除了上述扁平型直线电机的结构形式外，直线电机还可以做成圆筒型（也称管型）结构，它也可以看作是由旋转电机演变过来的，其演变的过程如图1-6所示。

旋转电机通过钢绳、齿条、皮带等转换机构转换成直线运动，这些转换机构在运行中，其噪音是不可避免的，而直线电机是靠电磁推力驱动装置运行的，故整个装置或系统噪声很小或无噪声，运行环境好。
图1-6a中表示一台旋转式电机以及定子绕组所构成的磁场极性分布情况，图1-6b表示转变为扁平型直线电机后，初级绕组所构成的磁场极性分布情况，将扁平型直线电机沿着和直线运动相垂直的方向卷接成筒形，这样就构成图1-6c所示的圆筒型直线电机。
直线电机还有弧型和盘型结构。所谓弧型结构，就是将平板型直线电机的初级沿运动方向改成弧型，并安放于园柱形次级的柱面外侧，如图1-7所示。

图1-8是圆盘型直线电机，该电机把次级做成一片圆盘（铜或铝，或铜、铝与铁复合），将初级放在次级圆盘靠近外缘的平面上，盘型直线电机的初级可以是双面的，也可以是单面的。弧型和盘型直线电机的运动实际上是一个圆周运动，如图中的箭头所示，由于它们的运行原理和设计方法与扁平型直线电机结构相似，故仍归入直线电机的范畴。

我们常常要对一些设备进行“性能好坏”的评价，“性能好坏”实际上在不同的使用场合、不同的使用目的、不同的使用要求，其评价会有不同的结论，对一台普通旋转电动机，我们常拿效率、功率因数等作为评价该机“性能好坏”的指标，但对于直线电机，特别是力电机，应该有它自己的衡量指标，这就是由莱斯韦特(Laithwaite)提出的品质因数，它对衡量直线电机的品质是一个方便的方法，有若干种方法来定义品质因数。例如，对直线感应电机，让初级电流层为只要让，这个电流层就可以转换到次级边的坐标上，次级表面的可由式得到由此可得    (1)其中   (2)我们定义式(2)的比率为品质因数，因为它是磁通密度的实部，并且表示着磁场的有功分量，或者说是产生力的分量，而不是无功分量。由式(2)定义的品质因数与参考文献[7]推荐的另一个式子    （3）是一致的。式3)里的是极矩。Zui后，根据等效电路，确定次级的品质因数为    (4)其中是激磁电抗，是次级电阻。初步设计直线电机时，品质因数是一个有用的指标。对高速直线感应电动机来说，品质因数大，不一定能得到Zui大推力和效率。在这种情况下，必须对莱斯韦特(Laithwaite)品质因数做一些修正。