直线电机原理与应用

电机交通模式及技术经济特性

魏庆朝，冯雅薇（北京交通大学土木建筑工程学院翃北京 100044） 施翃翃（北京城建设计研究总院 北京 100037) 摘要：直线电机已开始在磁悬浮铁路、城市轨道交通中应用。介绍了直线电机的分类、3种典型的磁悬浮铁路和直线电机驱动的轮轨交通，对上述交通方式的技术经济特征进行了对比，总结了上述交通方式的适用范围。

关键词：直线电机；磁悬浮；城市轨道交通；适用范围

The Modes and features of the Transit Systems Driven by Linear Motor WEI Qingchao1, FENG Yawei1, SHI Hong1,2

(1. School of Civil Engineering and Architecture, Beijing Jiaotong University 2. Beijing Urban Engineering Design & Research Institute.)

Abstract: Linear motor has

电机交通模式及技术经济特性

魏庆朝，冯雅薇（北京交通大学土木建筑工程学院翃北京 100044） 施翃翃（北京城建设计研究总院 北京 100037) 摘要：直线电机已开始在磁悬浮铁路、城市轨道交通中应用。介绍了直线电机的分类、3种典型的磁悬浮铁路和直线电机驱动的轮轨交通，对上述交通方式的技术经济特征进行了对比，总结了上述交通方式的适用范围。

关键词：直线电机；磁悬浮；城市轨道交通；适用范围

The Modes and features of the Transit Systems Driven by Linear Motor WEI Qingchao1, FENG Yawei1, SHI Hong1,2

(1. School of Civil Engineering and Architecture, Beijing Jiaotong University 2. Beijing Urban Engineering Design & Research Institute.)

Abstract: Linear motor has

电机交通模式及技术经济特性

魏庆朝，冯雅薇（北京交通大学土木建筑工程学院翃北京 100044） 施翃翃（北京城建设计研究总院 北京 100037) 摘要：直线电机已开始在磁悬浮铁路、城市轨道交通中应用。介绍了直线电机的分类、3种典型的磁悬浮铁路和直线电机驱动的轮轨交通，对上述交通方式的技术经济特征进行了对比，总结了上述交通方式的适用范围。

关键词：直线电机；磁悬浮；城市轨道交通；适用范围

The Modes and features of the Transit Systems Driven by Linear Motor WEI Qingchao1, FENG Yawei1, SHI Hong1,2

(1. School of Civil Engineering and Architecture, Beijing Jiaotong University 2. Beijing Urban Engineering Design & Research Institute.)

Abstract: Linear motor has

直线电机装配工艺的研究与应用

2012-3-16 来源：数控机床市场网 作者：沈一车床厂 冯楠 周宁 一．引言

近年来，就如何提高企业制造技术，加快新技术的开发，以被越来越多企业所重视。随着高速切削、超精密加工等先进制造技术的发展，对机床各项性能指标提出了越来越高要求。同时也对机床进给系统的伺服性能提出了更高的要求：要有很高的驱动推力、快速进给速度和极高的快速定位精度。高速度、高加速度和高精度是现代伺服的要求及发展趋势。直线电动机高速进给单元的应用使进给传动链及其结构发生深刻的变化，机床进给系统形成了直线电机直接驱动为主的发展方向。直线电机的机械结构虽然简单，但制造工艺要求却非常严格，为加快我国高速加工技术的发展与应用，加速我厂数控机床的更新换代，组织力量对直线电机装配工艺过程进行攻关是必要的。

二．直线电机简介

直线电机是将直线位移机构的传动元件和执行元件相结合。按能量转换定理，进给机构的直线电机可分为同步电动机和异步电动机。直线电机结构紧凑、功率损耗小、快移速度高、加速度高、运动噪声低等优点，直线电机驱动方式与旋转电机驱动方式的最大区别是，取消了从电动机到工作台之间的一切机械中间传动环节，实现了“零传动”，避免了丝杠传动中的反向间隙

仅供个人参考 步进电机

随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，它广泛用于打印机、电动玩具等消费类产品以及数控机床、工业机器人、医疗器械等机电产品中，其在各个国民经济领域都有应用。研究步进电机的控制系统，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。

步进电机是一种能够将电子脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，它实际上是一种单相或多相同步进电动机。单相步进电动机有单路电脉冲驱动，输出功率一般很小，其用途为微小功率驱动。多相步进电动机有多相方波脉冲驱动，用途很广。

使用多相步进电动机时，单路电脉冲信号可先通过脉冲分配器转为多相脉冲信号，在经过功率放大后分别送入步进电机各项绕组。每输入一个脉冲信号，电动机电动机各项的通电状态就发生变化，转子会转过一定的角度，也就是步距角 。

正常情况下步进电机转过的总角度和输入的脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。由于步进电机能直接接受数字量的输入，所以特别适合微机控制。

For personal use only in study and research; not for commercial use

步进电机的一些特点：

1．一般步进电机的精度为步进角的3

步进电机的发展、应用和种类简

介

步进电机最早是在1920年代由英国人所开发。1950年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。往后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。

步进电机依其构造上的差异可分为三大类： （下图一） ? 可变磁阻式（VR型）：

转子以软铁加工成齿状，当定子线圈不加激磁电压时，保持转矩为零，故其

转子惯性小、响应性佳，但其容许负荷惯性并不大。其步进角通常为15°。

? 永久磁铁式（PM型）：

转子由永久磁铁构成，其磁化方向为辐向磁化，无激磁时有保持转矩。依转

子材质区分，其步进角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等几种。 ? 混和式（HB型）：

转子由轴向磁化的磁铁制成，磁极做成复极的形式，其乃兼采可变磁阻式步

进电机及永久磁铁式步进电机的优点，精确度高、转矩大、步进角度小。

（图

步进电机的发展、应用和种类简

介

步进电机最早是在1920年代由英国人所开发。1950年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上，对于数字化的控制变得更为容易。往后经过不断改良，使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解能、高响应性、信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。

步进电机依其构造上的差异可分为三大类： （下图一） ? 可变磁阻式（VR型）：

转子以软铁加工成齿状，当定子线圈不加激磁电压时，保持转矩为零，故其

转子惯性小、响应性佳，但其容许负荷惯性并不大。其步进角通常为15°。

? 永久磁铁式（PM型）：

转子由永久磁铁构成，其磁化方向为辐向磁化，无激磁时有保持转矩。依转

子材质区分，其步进角有45°、90°及7.5°、11.25°、15°、18°等几种。 ? 混和式（HB型）：

转子由轴向磁化的磁铁制成，磁极做成复极的形式，其乃兼采可变磁阻式步

进电机及永久磁铁式步进电机的优点，精确度高、转矩大、步进角度小。

（图

电机原理与维修

电机原理与维修刘召广tomynewsky@http://www.77cn.com.cn

07.08.23

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教材《电机原理与维修》 主编：秦虹 中国劳动社会保障出版社

2010-12-9

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绪论电机： 机电一体化中机和电的结合部分，是实现电 能的生产、变换、传输、分配、使用和控制的电 磁机械装置。如：发电机、变压器、电动机都可 以称作电机。 一、电机在国民经济中的作用 在国民经济生产中，电机工业是机械工业的一 个重要组成部分。电机是机电一体化的一个很重 要的基础，电机被称为电气化的心脏。他对国民 经济的发展有着重要的作用，并随着国民经济和 科学技术的发展而不断发展。2010-12-9 3

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绪论1. 电能的生产、传输和分配中的主要设备

2010-12-9

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绪论2. 各种生产机械和装备的动力设备 电动机，发电机 3. 自动控制系统中的重要元件 微特 由此，我们已经可以看出电机是任何一个国 家基础建设所必不可缺的进行电能的生产、传输 和分配中的主要设备。

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绪论二、电机的发展从印刷工人出身的科学家法拉第发现载流导 体在磁场内受力的现象起，一直到1882年，早 期直流电机

维普资讯

: 潮

蕊 {

萋：;: l

惑蕊：: :

:惑.:爨 l i

直线电机在轨道交通系统中的应用郑龙(上海轨道交通设备发展有限公司， 04,∥工程师) 2 01上海 0

摘

要

介绍了直线电机的基本原理、不同的应用方式及其

在城市轨道交通中的应用情况；并就供电系统中存在的变电

叠片铁芯中，面朝下安装在轨道梁两侧的下部( 见图 12。根据电磁原理，、)列车上的悬浮磁铁与轨道梁上的叠片铁芯在磁场中产生吸引力，其结果导致列车被向上拉向轨道梁方向；通过控制这个吸引力的

所较多、能耗较高等问题，出了如何设法减少线路总阻抗、提如何回收利用迷流等初步解决方案。

关键词

直线电机，市轨道交通，电系统城供U 2 1 T 39 4 3; M 5,

大小，可使列车保持在一定的悬浮位置。列车上的导向磁铁确保列车始终沿轨道梁方向排列。

中图分类号

Ap l a in o n a o o b n M a sTr n i p i t fLi e r M t r i Ur a s a st c o n

Z e gL n hn o g Abta t W i n ito u t no h rn il n p la in src t a rd ci ft epicpea da

维普资讯

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直线电机在轨道交通系统中的应用郑龙(上海轨道交通设备发展有限公司， 04,∥工程师) 2 01上海 0

摘

要

介绍了直线电机的基本原理、不同的应用方式及其

在城市轨道交通中的应用情况；并就供电系统中存在的变电

叠片铁芯中，面朝下安装在轨道梁两侧的下部( 见图 12。根据电磁原理，、)列车上的悬浮磁铁与轨道梁上的叠片铁芯在磁场中产生吸引力，其结果导致列车被向上拉向轨道梁方向；通过控制这个吸引力的

所较多、能耗较高等问题，出了如何设法减少线路总阻抗、提如何回收利用迷流等初步解决方案。

关键词

直线电机，市轨道交通，电系统城供U 2 1 T 39 4 3; M 5,

大小，可使列车保持在一定的悬浮位置。列车上的导向磁铁确保列车始终沿轨道梁方向排列。

中图分类号

Ap l a in o n a o o b n M a sTr n i p i t fLi e r M t r i Ur a s a st c o n

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