直線電機原理、特點及其運用直線電機的結構可以看作是將一臺旋轉電機沿徑向剖開，并將電機的圓周展開成直線而形成的。其中定子相當于直線電機的初級，轉子相當于直線電機的次級，當初級通入電流后，在初次級線圈之間的氣隙中產生行波磁場，在行波磁場與次級永磁體的作用下產生驅動力，從而實現運動部件的直線運動。直線電機的工作原理設想把一臺旋轉運動的感應電動機沿著半徑的方向剖開，并且展平，這就成了一臺直線感應圖電動機。初級做得很長，延伸到運動所需要達到的位置，也可以把次級做得很長；既可以初級固定、次級移動，也可以次級固定、初級移動．通入交流電后在定子中產生的磁通，根據楞次定律，在動體的金屬板上感應出渦流。設產生渦流的感應電壓為E,金屬板上有電感L和電阻R,渦流電流和磁通密度將（費來明法則）產生連續的推力F。直線電機的特點：高速響應。由于系統中取消了一些響應時間常數較大的如絲杠等機械傳動件，使整個閉環控制系統動態響應性能大大提高，反應異常靈敏快捷。定位精度高。線驅動系統取消了由于絲杠等機械機構引起的傳動誤差減少了插補時因傳動系統滯后帶來跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機床的定位精度。同時傳動環節的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現象，提高了其傳動剛度。速度快、加減速過程短行程長度不受限制。在導軌上通過串聯直線電機，就可以無限延長其行程長度。動安靜、噪音低。由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，且導軌又可采用

滾動導軌或磁墊懸浮導軌（無機械接觸），其運動時噪音將大大降低。

效率高。由于無中間傳動環節，消除了機械摩擦時的能量損耗。直線電機主要應用于三個方面應用于自動控制系統，這類應用場合比較多；作為長期連續運行的驅動電機；應用在需要短時間、短距離內提供巨大的直線運動能的裝置中。附：直線電機應用實例一、活塞車削數控系統采用直線電機的直線運動機構由于具有響應快、精度高的特點，已成功地應用于異型截面工件的CNC車削和磨削加工中。針對產量最大的非圓截面零件，國防科學技術大學非圓切削研究中心開發了基于直線電機的高頻響大行程數控進給單元。當其用于數控活塞機床時，工作臺尺寸為600mmX320mm,行程100mm,最大推力為160N,最大加速度可達13g。由于直線電機動子和工作臺已固定在一起，所以只能采用閉環控制，圖2所示為該單元的控制系統簡圖。圖1直線電機位置控制器的原理框圖這是一個雙閉環系統，內環是速度環，外環是位置環。采用高精度光柵尺作為位置檢測元件。定位精度取決于光柵的分辨率，系統的機械誤差可以由反饋消除，獲得較高的精度。二、采用直線電機的開放式數控系統采用PC機與開放式可編程運功控制器構成數控系統，這種系統以通用微機及Windows為平臺，以PC機上的標準插件形式的運動控制器為控制核心，實現了數控系統的開放。基于直線電機的開放式數控系統的總體設計方案如圖2所示圖2基于直線電機的開放式數控系統原理圖該系統采用在PC機的擴展槽中插入運動控制卡的方案組成，系統由PC機、運動控制卡、伺服驅動器、直線電機、數控工作臺等部分組成。數控工作臺由直線電機驅動，伺服控制和機床邏輯控制均由運動控制器完成，運動控制器可編程，以運動子程序的方式解釋執行數控程序（G代碼等，支持用戶擴展）。運動控制卡型號為PCI-8132。當今的工業控制技術中PCI總線漸漸地取代了ISA總線，成為主流總線形式，它有很多優點，如即插即用（PlugandPlay）、中斷共享等。PCI總線具有嚴格的標準和規范，這就保證了它具有良好的兼容性，可靠性高；傳送數據速率高（132Mbps）或（264Mbps）;PCI總線與CPU無關，與時鐘頻率無關，適用于各種平臺，支持多處理器和并行工作；PCI總線還具有良好的擴展性，通過PCI_PCI橋路，可進行多級擴展。PCI總線為用戶提供了極大的方便，是目前PC機上最先進、最通用的一種總線。PCI-8132是具有PCI接口的2軸運動控制卡。它能產生高頻脈沖驅動步進電機和伺服電機，控制2個軸的電機運動，實現直線和圓弧插補。在數控加工中，提供位置反饋。系統軟件在WINDOWS平臺上開發。該軟件采用模塊化程序設計，由用戶輸入輸出界面、預處理模塊等組成。用戶輸入輸出界面實現用戶的輸入、系統的輸出。用戶輸入的主要功能是讓用戶輸入數控代碼，發出控制命令，進行系統的參數配置，生成數控機床零件加工程序（G代碼指令）。預處理模塊讀取G代碼指令后，通過編譯生成能夠讓PCI—8132運動控制卡運行的程序，從而驅動直線電機，完成直線或圓弧插補。讀取G代碼的過程是首先進行參數的設定，然后讀取G代碼，該程序流程如下如圖3所示。開始讀G代瞬序曲由運漸旨令 ㈱運商拎 圖弧運謝鈴延時讀G代瞬序曲由運漸旨令 ㈱運商拎 圖弧運謝鈴延時圖3讀取G代碼程序流程圖在這一系統中選用PARIKER406LXR系列直線電機。對于兩坐標數控工作臺，X向選用406T07型直線電機，行程550mm,Y向選用406T05型直線電機，行程450mm。采用直線伺服電