4.4直线电机的应用

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1、教案（首页）授课班级机电高职1002授课日期课题序号4.4授课形式讲授授课时数2课题名称直线电机的应用教学目标1．了解直线感应电动机的用途、结构、分类和基本工作原理。2．了解永磁式直线无刷直流电动机的原理、结构与优点。3．了解直线电动机的实际应用。教学重点1、直线感应电动机的用途、结构、分类和基本工作原理。2、永磁式直线无刷直流电动机的原理、结构与优点。教学难点1、直线感应电动机的用途、结构、分类和基本工作原理。2、永磁式直线无刷直流电动机的原理、结构与优点。教材内容更新、补充及删减无课外作业见教案教学后记　无送审记录　盐城生物工程高等职业技术学校课堂时

2、间安排和板书设计复习5导入5新授60练习15小结5一、直线感应电动机1、结构与分类2、工作原理3、用途及特点二、直线直流电动机1、永磁式直线直流电机2、永磁式直线无刷直流电机三、直线电动机应用实例——直线电机驱动的龙门架构系统1、系统的组成2、主要部件性能介绍课堂教学安排课题序号4.4课题名称直线电机的应用第1页共5页教学过程主要教学内容及步骤导入新授直线电动机直接实现直线运动，从而消除了旋转电机由旋转运动到直线运动的中间机构，使精度提高、结构简化。在铁路运输上，直线感应电动机可以用于400～500km/h的超高速列车。在生产线上，各种传送带已开始采用直

3、线电动机来驱动。现代机床加工设备中，采用直线电动机直接驱动与定位。在仪器仪表系统中，直线电动机作为驱动、指示和测量的应用更加广泛，如快速记录仪、X-Y绘图仪、磁头定位系统、光驱中轨迹的聚集与跟踪。直线电动机的应用已经进入运输行业、工业自动化、办公自动化、医疗设备和家庭自动化等许多领域。部分直线电动机及应用如图4-21和4-22所示。直线电动机与旋转电动机在原理上相同。本任务以直线感应电动机和直线直流电动机为例，介绍直线电动机的特点、原理、主要结构形式和实际应用。一、直线感应电动机1．结构与分类直线电动机是一种作直线运动的电动机。它可以看成是从旋转电动机演

4、化而来的，如图4-23所示。从原理上讲，每种旋转电机都有与之相对应的直线电动机。直线电动机也分异步，同步、步进、有刷直流、无刷直流等各种类型。直线电动机按工作原理可分为直线感应电动机、直线直流电动机、直线无刷直流电动机、直线步进电动机等。旋转电动机的定子和转子分别对应直线电动机的初级和次级。直线电动机的运动部分既可以是初级，也可以是次级。按初级运动还是次级运动可以把直线电动机分为动初级和动次级两种。为了在运动过程中始终保持初级和次级耦合，初级侧或次级侧中的一侧必须做得较长。直线感应电动机常见的形式有平板形和圆筒形两种，如图4-24所示。盐城生物工程高等职

5、业技术学校课堂教学安排课题序号4.4课题名称直线电机的应用第2页共5页教学过程主要教学内容及步骤在直线电动机的制造中，既可以是初级短、次级长，也可以是初级长、次级短。前者称为短初级，后者称为短次级。由于短初级的制造成本、运行费用均比短次级低得多，因此，除特殊场合外，一般均采用短初级结构。仅在一边安放初级，这种结构形式的直线电动机称为单边型直线电动机。单边平板形直线感应电动机工作时对次级存在着较大的电磁拉力，而双边平板形则可消除对次级的电磁拉力，有利于电动机的工作。短初级直线感应电动机的结构如图4-25所示。平板形直线感应电动机的次级形式较多。最常用的是带

6、状软钢板或直接用角钢、丁字钢、工字钢等来做次级。平板形直线感应电动机的功率较大，多用在工业生产的传送带和铁路运输上。圆筒形结构的优点是没有绕组端部，不存在横向边缘效应，次级的支撑也比较方便。缺点是铁心必须沿圆周叠片，才能减小由交变磁通在铁心中感应的涡流，这在工艺上比较复杂；散热条件也比较差。圆筒形直线感应电动机功率较小，它的行程也相对小些，一般只有0.5～2.0m左右。2．工作原理直线电动机的初级三相绕组通入三相交流电后，就会在气隙中产生一个沿直线移动的正弦波磁场，其移动方向由三相交流电的相序决定，如图4-26所示。显然该行波磁场的移动速度与普通电机旋转

7、磁场在定子内圆表面的线速度相等。行波磁场切割次级上的导体后，在导体中感应出电动势和电流，该电流与气隙磁场作用，在次级中产生电磁力，驱动次级沿着行波磁场移动的方向作直线运行，或者利用反作用力驱动初级朝相反的方向运动。如果改变直线电动机初级绕组的通电相序，即可改变电动机的运行方向。因此直线电动机可实现往返直线运动。3．用途及特点直线感应电动机主要应用于各种直线运动的动力驱动系统中，如精密数控机床、加工中心、电磁锤、高速冲压设备、传送带自动搬运装置、带锯、直线打桩机以及高速列车、电动门盐城生物工程高等职业技术学校课堂教学安排课题序号4.4课题名称直线电机的应用

8、第3页共5页教学过程主要教学内容及步骤等。直线感应电动机的特点是：结构简单，维护