很多朋友对于线性马达小知识和他的工作原理是什么不太懂，今天就由小编来为大家分享，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！
线性马达是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开，并展成平面而成。
线性马达的工作原理类似于打桩机，实际上是一个依靠线性形式运动的弹簧质量块，将电能直接转换为直线运动机械能的发动模块。线性马达依靠交流电压驱动压靠与弹簧连接的移动质量块的音圈，音圈在弹簧的共振频率下被驱动时，使整个传动器振动。由于直接驱动质量块做线性运动，所以响应速度非常快，振感也非常的强。
线性马达的优势
（1）结构简单。管型直线电机不需要经过中间转换机构而直接产生直线运动，使结构大大简化，运动惯量减少，动态响应性能和定位精度大大提高；同时也提高了可靠性，节约了成本，使制造和维护更加简便。它的初次级可以直接成为机构的一部分，这种独特的结合使得这种优势进一步体现出来。
（2）适合高速直线运动。因为不存在离心力的约束，普通材料亦可以达到较高的速度。而且如果初、次级间用气垫或磁垫保存间隙，运动时无机械接触，因而运动部分也就无摩擦和噪声。这样，传动零部件没有磨损，可大大减小机械损耗，避免拖缆、钢索、齿轮与皮带轮等所造成的噪声，从而提高整体效率。
（3）初级绕组利用率高。在管型直线感应电机中，初级绕组是饼式的，没有端部绕组，因而绕组利用率高。
（4）无横向边缘效应。横向效应是指由于横向开断造成的边界处磁场的削弱，而圆筒型直线电机横向无开断，所以磁场沿周向均匀分布。
我们常说的磁悬浮，往往和线性马达驱动有着很大联系
磁浮运输系统通常采用“线性马达”作为推进系统，有关线性马达之特性先予以说明。一般马达的构造是中间一根带有“转子”(Rotor)可以转动的轴，四周则是“定子”(Stator)，装了线圈通电后即可产生磁场。所谓线性马达就是将马达沿轴线方向切开后予以展开，使马达的回转运动变为直线运动，故称之为线性马达(详如图3所示)。线性马达因定子与转子装设位置之不同而有线性感应马达(LIM)与线性同步马达(LSM)之分：线性感应马达是在导轨上安装反应板(以铝板当转子)，而在列车上装
线性感应马达之构成原理 [1]
设靠三相交流电力励磁的移动用电磁石(作为定子)，分左右两排夹装在铝板两旁(但不接触)，磁力线与铝板垂直相交，铝板即感应而生电流，因而产生驱动力。由于线性感应马达的定子装在列车上，较导轨短，因此线性感应马达又称为“短定子线性马达”(Short-stator Motor)；线性同步马达的原理则是将超导电磁石装于列车上(当作转子)，轨道上则装有三相电枢线圈(作为定子)，当轨道上的线圈供应以可变周波数的三相交流电时，即能驱动车辆。由于车辆移动的速度系依与三相交流电周波数成比例的同步速度移动，故称为线性同步马达，而又由于线性同步马达的定子装于轨道上，与轨道同长，故线性同步马达又称为“长定子线性马达”(Long-stator Motor)。
传统轨道运输系统由于使用专用轨道，并以钢轮作为支撑与导引，因此随着速度的增加，行驶阻力会递增，而牵引力则递减，列车行驶阻力大于牵引力时即无法再加速，故一直无法突破地面运输系统理论上最高速度每小时375公里的瓶颈 [1]。虽然法国TGV曾创下传统轨道运输系统时速515.3公里的世界纪录，但因轮轨材料会有过热疲乏的问题，故现今德、法、西、日等国之高铁商业营运时速均不超过300公里。因此，如要进一步提升车辆速度，必须放弃传统以车轮行驶之方式，而采用“磁力悬浮”(Magnetic Levitation，简称“磁浮”Maglev)的方式，使列车浮离车道行驶，以减少摩擦力、大幅提高车辆的速度。此一浮离车道的作法，除不会造成噪音或空气污染外，并可增进能源使用之效率。另外采用“线性马达”(Linear Motor)亦可加快该磁浮运输系统的速度，因此使用线性马达的磁浮运输系统应运而生。
所谓磁浮运输系统就是利用磁力相吸或相斥的原理，使列车浮离车道，此磁力的来源可分为“常电导磁石”(Permanent Magnets)或“超导磁石”(Super Conducting Magnets, SCM)。所谓的常电导磁石就是一般的电磁铁，即只有通电时才具有磁性，电流一切断则磁性消失，由于列车在极高速时集电困难，故常电导磁石仅能适用于采用磁力相斥原理、速度相对较慢(约300kph)的磁浮列车；至于速度高达500kph以上的磁浮列车(利用磁力相吸原理)，就非使用通一次电就永久具有磁性(因此列车可以不用集电)之超导磁石不可。
因磁浮运输系统是利用磁力相吸或相斥的原理，故导致其分为“电动悬浮”(Electrodynamic Suspension, EDS)与“电磁悬浮”(Electromagnetic Suspension, EMS)两种型态。电动悬浮(EDS)是利用同性相斥的原理，当列车经由外力而移动，装置于列车上的常电导磁石产生移动磁场，而在轨道上的线圈产生感应电流，此电流再生磁场，由于此二磁场方向相同，故列车与轨道间产生互斥力，列车随即由此互斥力举升而悬浮。因列车的悬浮是靠两磁场作用力相互平衡而达成，故其悬浮高度可固定不变(约10~ 15mm)，列车即因此具有相当之稳定性。此外，列车必须先以其他方式启动，其所带之磁场才能产生感应电流与磁场，车辆才会悬浮；因此，列车必须装置车轮以便“起飞”与“降落”之用，当速度达40kph以上时，列车开始悬浮(即“起飞”)，车轮自动收起；同理当速度渐减不再悬浮时，车轮自动放下以便滑行(即“降落”)。通常采用电动悬浮(EDS)的系统，只能以“线性同步马达”(Linear Synchronous Motor, LSM)作为推进系统，且其速度相对较慢(约300kph)，图1即显示电动悬浮系统(EDS)与线性同步马达(LSM)之组合。
电动悬浮系统(EDS)与线性同步马达(LSM)之组合 [1]
电磁悬浮(EMS)则是利用异性相吸的原理，列车两侧向导轨环抱(类似跨座式单轨系统)，列车环抱的下部装有电磁石，导轨的底部装有钢板代替线圈，此时导轨之钢板在上，而列车之电磁石在下，当通电励磁时，电磁石产生之磁场吸引力吸引列车向上，列车因重力而下沉，两力平衡时使列车与导轨间产生间隙(Gap)，列车即因此悬浮，其悬浮高度(约10~ 15mm)因磁力强弱而产生变化，故磁场之励磁电流须采封闭回路以保持磁力稳定。此外，列车一开始(速度为零时)即可产生悬浮，因此列车不须装置车轮。通常采用电磁悬浮(EMS)的系统，可采用“线性感应马达”(Linear Induction Motor, LIM)或线性同步马达(LSM)作为推进系统，其速度可高达500kph以上，图2即显示电磁悬浮系统(EMS)与线性感应马达(LIM)之组合。
我们常说的磁悬浮，往往和线性马达驱动有着很大联系
磁浮运输系统通常采用“线性马达”作为推进系统，有关线性马达之特性先予以说明。一般马达的构造是中间一根带有“转子”(Rotor)可以转动的轴，四周则是“定子”(Stator)，装了线圈通电后即可产生磁场。所谓线性马达就是将马达沿轴线方向切开后予以展开，使马达的回转运动变为直线运动，故称之为线性马达(详如图3所示)。线性马达因定子与转子装设位置之不同而有线性感应马达(LIM)与线性同步马达(LSM)之分：线性感应马达是在导轨上安装反应板(以铝板当转子)，而在列车上装
线性感应马达之构成原理 [1]
设靠三相交流电力励磁的移动用电磁石(作为定子)，分左右两排夹装在铝板两旁(但不接触)，磁力线与铝板垂直相交，铝板即感应而生电流，因而产生驱动力。由于线性感应马达的定子装在列车上，较导轨短，因此线性感应马达又称为“短定子线性马达”(Short-stator Motor)；线性同步马达的原理则是将超导电磁石装于列车上(当作转子)，轨道上则装有三相电枢线圈(作为定子)，当轨道上的线圈供应以可变周波数的三相交流电时，即能驱动车辆。由于车辆移动的速度系依与三相交流电周波数成比例的同步速度移动，故称为线性同步马达，而又由于线性同步马达的定子装于轨道上，与轨道同长，故线性同步马达又称为“长定子线性马达”(Long-stator Motor)。
传统轨道运输系统由于使用专用轨道，并以钢轮作为支撑与导引，因此随着速度的增加，行驶阻力会递增，而牵引力则递减，列车行驶阻力大于牵引力时即无法再加速，故一直无法突破地面运输系统理论上最高速度每小时375公里的瓶颈 [1]。虽然法国TGV曾创下传统轨道运输系统时速515.3公里的世界纪录，但因轮轨材料会有过热疲乏的问题，故现今德、法、西、日等国之高铁商业营运时速均不超过300公里。因此，如要进一步提升车辆速度，必须放弃传统以车轮行驶之方式，而采用“磁力悬浮”(Magnetic Levitation，简称“磁浮”Maglev)的方式，使列车浮离车道行驶，以减少摩擦力、大幅提高车辆的速度。此一浮离车道的作法，除不会造成噪音或空气污染外，并可增进能源使用之效率。另外采用“线性马达”(Linear Motor)亦可加快该磁浮运输系统的速度，因此使用线性马达的磁浮运输系统应运而生。
所谓磁浮运输系统就是利用磁力相吸或相斥的原理，使列车浮离车道，此磁力的来源可分为“常电导磁石”(Permanent Magnets)或“超导磁石”(Super Conducting Magnets, SCM)。所谓的常电导磁石就是一般的电磁铁，即只有通电时才具有磁性，电流一切断则磁性消失，由于列车在极高速时集电困难，故常电导磁石仅能适用于采用磁力相斥原理、速度相对较慢(约300kph)的磁浮列车；至于速度高达500kph以上的磁浮列车(利用磁力相吸原理)，就非使用通一次电就永久具有磁性(因此列车可以不用集电)之超导磁石不可。
因磁浮运输系统是利用磁力相吸或相斥的原理，故导致其分为“电动悬浮”(Electrodynamic Suspension, EDS)与“电磁悬浮”(Electromagnetic Suspension, EMS)两种型态。电动悬浮(EDS)是利用同性相斥的原理，当列车经由外力而移动，装置于列车上的常电导磁石产生移动磁场，而在轨道上的线圈产生感应电流，此电流再生磁场，由于此二磁场方向相同，故列车与轨道间产生互斥力，列车随即由此互斥力举升而悬浮。因列车的悬浮是靠两磁场作用力相互平衡而达成，故其悬浮高度可固定不变(约10~ 15mm)，列车即因此具有相当之稳定性。此外，列车必须先以其他方式启动，其所带之磁场才能产生感应电流与磁场，车辆才会悬浮；因此，列车必须装置车轮以便“起飞”与“降落”之用，当速度达40kph以上时，列车开始悬浮(即“起飞”)，车轮自动收起；同理当速度渐减不再悬浮时，车轮自动放下以便滑行(即“降落”)。通常采用电动悬浮(EDS)的系统，只能以“线性同步马达”(Linear Synchronous Motor, LSM)作为推进系统，且其速度相对较慢(约300kph)，图1即显示电动悬浮系统(EDS)与线性同步马达(LSM)之组合。(网上有）
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