《控制電機(jī)》配套PPT課件及習(xí)題答案

《控制電機(jī)》配套PPT課件及習(xí)題答案,控制電機(jī),控制,電機(jī),配套,PPT,課件,習(xí)題,答案 第第1章章 直流伺服電動(dòng)機(jī)直流伺服電動(dòng)機(jī)1.1 概述概述1.2 直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式和運(yùn)行特性直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式和運(yùn)行特性1.3 直流伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性直流伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性1.4 特種直流伺服電動(dòng)機(jī)特種直流伺服電動(dòng)機(jī)1.5 直線直流電動(dòng)機(jī)直線直流電動(dòng)機(jī)2.伺服電動(dòng)機(jī)的分類(lèi)伺服電動(dòng)機(jī)的分類(lèi) 普通直流伺服電動(dòng)機(jī)直流伺服電動(dòng)機(jī)直流伺服電動(dòng)機(jī) 低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī) 直流力矩電動(dòng)機(jī) 兩相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī)交流伺服電動(dòng)機(jī) 三相感應(yīng)伺服電動(dòng)機(jī) 無(wú)刷永磁伺服電動(dòng)機(jī)直線伺服電動(dòng)機(jī)直線伺服電動(dòng)機(jī)1.伺服電動(dòng)機(jī)的概念伺服電動(dòng)機(jī)的概念伺服電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，其功能是把輸入的電壓信號(hào)變換成轉(zhuǎn)軸的角位移或角速度輸出。1.1概述概述寬廣的調(diào)速范圍機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性均為線性無(wú)“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象快速響應(yīng)。此外，還要求伺服電動(dòng)機(jī)的控制功率小、重量輕、體積小等。3.控制系統(tǒng)對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的基本要求控制系統(tǒng)對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的基本要求1.1概述概述1.2.1控制方式控制方式由 可知，改變電樞電壓電樞電壓和改變勵(lì)磁磁通勵(lì)磁磁通都可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。1.2直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式和運(yùn)行特性直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式和運(yùn)行特性1.1.電樞控制電樞控制勵(lì)磁磁通保持不變，改變電樞繞組的控制電壓。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，升高電樞電壓，電機(jī)的轉(zhuǎn)速就升高；反之轉(zhuǎn)速就降低。電樞電壓等于零時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)。電樞電壓改變極性時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。圖1-1 電樞控制原理圖2磁場(chǎng)控制磁場(chǎng)控制電樞繞組電壓保持不變，改變勵(lì)磁回路的電壓。若電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，當(dāng)升高勵(lì)磁電壓時(shí)，勵(lì)磁電流增加，主磁通增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速就降低；反之，轉(zhuǎn)速升高。改變勵(lì)磁電壓的極性，電機(jī)轉(zhuǎn)向隨之改變。盡管磁場(chǎng)控制也可達(dá)到控制轉(zhuǎn)速大小和旋轉(zhuǎn)方向的目的，但勵(lì)磁電流和主磁通之間是非線性關(guān)系，且隨著勵(lì)磁電壓的減小其機(jī)械特性變軟，調(diào)節(jié)特性也是非線性的，故少用。1.2.1控制方式控制方式1.機(jī)械特性機(jī)械特性機(jī)械特性是指電樞電壓等于常數(shù)時(shí)，轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的函數(shù)關(guān)系，即 。把 代入式 得 ，為理想空載轉(zhuǎn)速；，為直線的斜率。伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性包括機(jī)械特性機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性。1.2.2 運(yùn)行特性運(yùn)行特性圖 1-2 直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性為一直線1.2.2 運(yùn)行特性運(yùn)行特性n0-理想空載轉(zhuǎn)速Tk-堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 -直線斜率（1）n0、Tk、k的物理意義的物理意義理想空載轉(zhuǎn)速理想空載轉(zhuǎn)速n0：n0是電磁轉(zhuǎn)矩Te=0時(shí)的轉(zhuǎn)速，由于電機(jī)空載時(shí)Te=T0，電機(jī)的空載轉(zhuǎn)速低于理想空載轉(zhuǎn)速。堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tk：Tk是轉(zhuǎn)速n=0時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩。機(jī)械特性的斜率機(jī)械特性的斜率k：斜率k前面的負(fù)號(hào)表示直線是下傾的。斜率k的大小直接表示了電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩變化所引起的轉(zhuǎn)速變化程度。斜率k大，轉(zhuǎn)矩變化時(shí)轉(zhuǎn)速變化大，機(jī)械特性軟。反之，斜率k小，機(jī)械特性就硬。1.2.2 運(yùn)行特性運(yùn)行特性（2）電樞電壓對(duì)機(jī)械特性的影響）電樞電壓對(duì)機(jī)械特性的影響n0和Tk都與電樞電壓成正比，而斜率k則與電樞電壓無(wú)關(guān)。對(duì)應(yīng)于不同的電樞電壓可以得到一組相互平行的機(jī)械特性曲線。圖 1-3 不同控制電壓時(shí)的機(jī)械特性直流伺服電動(dòng)機(jī)由放大器供電時(shí)，放大器可以等效為一個(gè)電動(dòng)勢(shì)源與其內(nèi)阻串聯(lián)。內(nèi)阻使直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變軟。1.2.2 運(yùn)行特性運(yùn)行特性2.調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性是指負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速與電樞電壓之間的函數(shù)關(guān)系，即 。由 得為特性曲線的斜率；為由負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩決定的常數(shù)。1.2.2 運(yùn)行特性運(yùn)行特性圖1-4 直流伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性為一上翹的直線。1.2.2 運(yùn)行特性運(yùn)行特性Ua0 始動(dòng)電壓 K1 特性斜率（1）Ua0和和k1的物理意義的物理意義始動(dòng)電壓始動(dòng)電壓Ua0：Ua0是電動(dòng)機(jī)處在待動(dòng)而又未動(dòng)臨界狀態(tài)時(shí)的控制電壓。斜率斜率k1：是由電機(jī)本身參數(shù)決定的常數(shù)，與負(fù)載無(wú)關(guān)。由 ，當(dāng)n=0時(shí)，便可求得 由于 ，即負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大，始動(dòng)電壓越高。而且控制電壓從0到Ua0一段范圍內(nèi)，電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，故把此區(qū)域稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的死區(qū)死區(qū)。1.2.2 運(yùn)行特性運(yùn)行特性（2）總阻轉(zhuǎn)矩對(duì)調(diào)節(jié)特性的影響）總阻轉(zhuǎn)矩對(duì)調(diào)節(jié)特性的影響總阻轉(zhuǎn)矩Ts變化時(shí)，斜率k1保持不變。因此對(duì)應(yīng)于不同的總阻轉(zhuǎn)矩 ，可以得到一組相互平行的調(diào)節(jié)特性。3直流伺服電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性直流伺服電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(shí)，轉(zhuǎn)速就不均勻，出現(xiàn)時(shí)快、時(shí)慢，甚至?xí)簳r(shí)停一下的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)為直流伺服電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定性。圖圖1-5 1-5 不同負(fù)載時(shí)的調(diào)節(jié)特性不同負(fù)載時(shí)的調(diào)節(jié)特性（1）低速運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定的原因）低速運(yùn)轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定的原因電樞齒槽的影響電樞齒槽的影響 低速時(shí)，反電動(dòng)勢(shì)的平均值很小，因而電樞齒槽效應(yīng)等引起電動(dòng)勢(shì)脈動(dòng)的影響增大，導(dǎo)致電磁轉(zhuǎn)矩波動(dòng)比較明顯。1.2.2 運(yùn)行特性運(yùn)行特性電刷接觸壓降的影響電刷接觸壓降的影響 低速時(shí)，控制電壓很低，電刷和換向器之間的接觸壓降開(kāi)始不穩(wěn)定，影響電樞上有效電壓的大小，從而導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)矩不穩(wěn)定。電刷和換向器之間摩擦的影響電刷和換向器之間摩擦的影響 低速時(shí)，電刷和換向器之間的摩擦轉(zhuǎn)矩不穩(wěn)定，造成電機(jī)本身的阻轉(zhuǎn)矩T0不穩(wěn)定，因而導(dǎo)致總阻轉(zhuǎn)矩不穩(wěn)定。（2）解決的措施）解決的措施 穩(wěn)速控制電路 直流力矩電動(dòng)機(jī)1.2.2 運(yùn)行特性運(yùn)行特性動(dòng)態(tài)特性是指在電樞控制條件下，在電樞繞組上加階躍電壓時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速n和電樞電流ia隨時(shí)間變化的規(guī)律。產(chǎn)生過(guò)渡過(guò)程的原因是電機(jī)中存在機(jī)械慣性機(jī)械慣性和電磁慣性電磁慣性。1.3直流伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性直流伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性1.3.1過(guò)渡過(guò)程中的電機(jī)方程過(guò)渡過(guò)程中的電機(jī)方程電壓平衡方程式 轉(zhuǎn)矩平衡方程式 其中由于在小功率的隨動(dòng)系統(tǒng)中，選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)總是使電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于軸上的總阻轉(zhuǎn)矩。為了推導(dǎo)方便，可以先假定 ，這樣 。由 和 可得把ia和 代入 ，兩邊乘以 得1.3.1過(guò)渡過(guò)程中的電機(jī)方程過(guò)渡過(guò)程中的電機(jī)方程令 為機(jī)電時(shí)間常數(shù)；為電氣時(shí)間常數(shù)；為理想空載轉(zhuǎn)速，則上式可化為是轉(zhuǎn)速的二階微分方程，對(duì)已制成的電機(jī)而言,都是常數(shù)。1.3.1過(guò)渡過(guò)程中的電機(jī)方程過(guò)渡過(guò)程中的電機(jī)方程1.3.2轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化規(guī)律轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化規(guī)律對(duì)于二階常系數(shù)非齊次常微分方程 進(jìn)行拉氏變換得特征方程為其兩個(gè)根為轉(zhuǎn)速表達(dá)式為由初始條件，時(shí)，轉(zhuǎn)速 ，加速度 ，故有由此解得 轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化規(guī)律為用同樣的分析方法，可找出過(guò)渡過(guò)程中電樞電流隨時(shí)間的變化規(guī)律 1.3.2轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化規(guī)律轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化規(guī)律 當(dāng) 時(shí)，由 ，和 兩根都為負(fù)實(shí)數(shù)。由 和 可知，電樞電感 較小、電樞電阻 較大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 較大時(shí)是這種情況。1.3.3過(guò)渡過(guò)程曲線過(guò)渡過(guò)程曲線在過(guò)渡過(guò)程中，轉(zhuǎn)速和電流隨時(shí)間的變化是非周期的。圖1-6 在 時(shí),的過(guò)渡過(guò)程由 和 可知，電樞電感 較大、電樞電阻 較小、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 較小時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種振蕩現(xiàn)象。圖1-7 在 時(shí),的過(guò)渡過(guò)程(2)當(dāng) 時(shí)，由 ，和 兩根是共軛復(fù)數(shù)。在過(guò)渡過(guò)程中，轉(zhuǎn)速和電流隨時(shí)間的變化是周期性的。1.3.3過(guò)渡過(guò)程曲線過(guò)渡過(guò)程曲線 當(dāng) 時(shí)（多數(shù)情況滿足這一條件），很小可以忽略不計(jì)。此時(shí)轉(zhuǎn)速n為按指數(shù)上升的曲線，為按指數(shù)下降的曲線?？珊?jiǎn)化為一階微分方程其解為 同樣可得 于是式圖1-8 在 時(shí),的過(guò)渡過(guò)程1.3.3過(guò)渡過(guò)程曲線過(guò)渡過(guò)程曲線把 代入 ，得 實(shí)用上，被定義為轉(zhuǎn)速?gòu)牧闵娇蛰d轉(zhuǎn)速的63.2%所需的時(shí)間。把 代入 ，可得 關(guān)于機(jī)關(guān)于機(jī)電時(shí)間電時(shí)間常數(shù)常數(shù)機(jī)機(jī)電時(shí)間電時(shí)間常數(shù)定常數(shù)定義義：電機(jī)在空載狀態(tài)下，勵(lì)磁繞組加額定勵(lì)磁電壓，電樞加階躍額定控制電壓時(shí)，轉(zhuǎn)速?gòu)牧闵嚼硐肟蛰d轉(zhuǎn)速的63.2%所需的時(shí)間。可認(rèn)為過(guò)渡過(guò)程基本結(jié)束，所以 為過(guò)渡過(guò)程所需時(shí)間。1.3.3過(guò)渡過(guò)程曲線過(guò)渡過(guò)程曲線1.3.4機(jī)機(jī)電時(shí)間電時(shí)間常數(shù)常數(shù) 與電機(jī)參數(shù)的關(guān)系與電機(jī)參數(shù)的關(guān)系機(jī)電時(shí)間常數(shù)與機(jī)械特性的斜率k是正比關(guān)系，即機(jī)械特性的斜率越小，特性越硬，機(jī)電時(shí)間常數(shù)越小，過(guò)渡過(guò)程越短；反之就越長(zhǎng)。一般直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)電時(shí)間常數(shù)大約在十幾毫秒到幾十毫秒之間。機(jī)電時(shí)間常數(shù)與旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J、電樞回路的電阻 成正比。機(jī)電時(shí)間常數(shù)還可以表示為1.3.3過(guò)渡過(guò)程曲線過(guò)渡過(guò)程曲線 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1.4 特種直流伺服電動(dòng)機(jī)特種直流伺服電動(dòng)機(jī)1.4.1 直流力矩電動(dòng)機(jī)直流力矩電動(dòng)機(jī)直流力矩電動(dòng)機(jī)就是為滿足低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩負(fù)載的需要而設(shè)計(jì)制造的電機(jī)。直流力矩電動(dòng)機(jī)一般做成圓盤(pán)狀，電樞長(zhǎng)度和直徑之比一般為0.2左右；永磁多極式；槽數(shù)、換向片數(shù)和串聯(lián)導(dǎo)體數(shù)多。圖1-9 直流力矩電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1-定子；2-電樞鐵心；3-電樞繞組；4-槽楔；5-電刷；6-刷架為什么做成圓盤(pán)狀？為什么做成圓盤(pán)狀？在電樞電動(dòng)勢(shì) 、每極磁通 和導(dǎo)體電流 相同的條件下，增加導(dǎo)體數(shù)N和極對(duì)數(shù)p，能使轉(zhuǎn)速n降低，電磁轉(zhuǎn)矩Te增大。增加電樞直徑，可以使電樞槽面積變大，以便把更多的導(dǎo)體放入槽內(nèi)。同時(shí)電樞直徑 的增加，使電機(jī)定子內(nèi)徑變大，可以放置更多的磁極。特點(diǎn)特點(diǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大，能夠長(zhǎng)期在堵轉(zhuǎn)或低速狀態(tài)下運(yùn)行；反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速波動(dòng)?。粰C(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性線性度好。1.4.1 直流力矩電動(dòng)機(jī)直流力矩電動(dòng)機(jī)1.4.2 低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)1杯形轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)杯形轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)杯形轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)動(dòng)圈式直流伺服電動(dòng)機(jī)。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)杯形電樞繞組是用導(dǎo)線繞在繞線模上，然后用環(huán)氧樹(shù)脂定形做成的。杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)外兩側(cè)有內(nèi)外定子構(gòu)成磁路。由于轉(zhuǎn)子內(nèi)外側(cè)都需要有足夠的氣隙，所以氣隙大，磁阻大，磁動(dòng)勢(shì)利用率低。圖1-10 杯形轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)l-內(nèi)磁軛；2-電樞繞組；3-永久磁鋼；4-機(jī)殼(磁軛)；5-電刷；6-換向器低慣量；靈敏度高，時(shí)間常數(shù)很?。ㄗ钚≡?ms以下）；損耗小，效率高；力矩波動(dòng)小，低速轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，噪音很小；換向性能好，壽命長(zhǎng)。特點(diǎn)特點(diǎn)杯形轉(zhuǎn)子直流伺服電動(dòng)機(jī)已系列化生產(chǎn)，輸出功率從零點(diǎn)幾瓦至5 kW，多用于高精度自動(dòng)控制系統(tǒng)及測(cè)量裝置等設(shè)備中。1.4.2 低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)2印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子呈薄片圓盤(pán)狀，厚度一般為(1.52)mm，轉(zhuǎn)子的絕緣基片是環(huán)氧玻璃布膠板。膠合在基片兩側(cè)的銅箔用印刷電路制成雙面電樞繞組，電樞導(dǎo)體還兼作換向片。定子由永久磁鋼和前后盤(pán)狀軛鐵組成，軛鐵兼作前后端蓋。組成多極的磁鋼膠合在軛鐵一側(cè)，在電機(jī)中形成軸向的平面氣隙。圖1-11 印制繞組直流伺服電動(dòng)機(jī)l-后軛鐵(端蓋)；2-永久磁鋼；3-電刷；4-印制繞組；5-機(jī)殼；6-前軛鐵(端蓋)1.4.2 低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī) 性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；力矩波動(dòng)很小，低速運(yùn)行穩(wěn)定；換向性能好；電樞轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，反應(yīng)快，機(jī)電時(shí)間常數(shù)一般為(1015)ms。3無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞鐵心是光滑、無(wú)槽的圓柱體。電樞繞組敷設(shè)在光滑電樞鐵心表面，用環(huán)氧樹(shù)脂固化成型并與鐵心粘結(jié)在一起。氣隙尺寸比普通的直流伺服電動(dòng)機(jī)大10倍以上。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)特點(diǎn) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；反應(yīng)快；低速運(yùn)行均勻；換向性能良好。目前電機(jī)的輸出功率在幾十瓦10kW，機(jī)電時(shí)間常數(shù)為(510)ms。1.4.2 低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)1.5 直線直流電動(dòng)機(jī)直線直流電動(dòng)機(jī)直線直流電動(dòng)機(jī)把直流電壓轉(zhuǎn)換為直線位移或速度。按勵(lì)磁方式可分為永磁式永磁式和電磁式電磁式兩大類(lèi)。1.永磁式直線直流電動(dòng)機(jī)永磁式直線直流電動(dòng)機(jī)永磁式直線直流電動(dòng)機(jī)，按照它的結(jié)構(gòu)可分為動(dòng)圈型動(dòng)圈型和動(dòng)鐵型動(dòng)鐵型兩種。動(dòng)圈型的結(jié)構(gòu)與原理動(dòng)圈型的結(jié)構(gòu)與原理 圖1-12 動(dòng)圈型直線永磁直流電動(dòng)機(jī)原理結(jié)構(gòu)圖1-移動(dòng)線圈；2-永久磁鋼；3-軟鐵永久磁鋼在氣隙中產(chǎn)生磁場(chǎng)，當(dāng)可移動(dòng)線圈中通入直流電流時(shí)，便產(chǎn)生電磁力方向可由左手定則確定，改變直流電流的大小和方向，可改變電磁力的大小和方向。動(dòng)圈型直線直流電機(jī)的典型實(shí)用結(jié)構(gòu)動(dòng)圈型直線直流電機(jī)的典型實(shí)用結(jié)構(gòu)如圖為平面矩形磁鋼的直線電動(dòng)機(jī)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但線圈端部沒(méi)有得到利用；漏磁通大，即磁鋼未得到充分利用。圖1-13矩形磁鋼動(dòng)圈型直線永磁直流電動(dòng)機(jī)1-矩形磁鋼；2-軟鐵；3-移動(dòng)線圈如圖為環(huán)形磁鋼的直線電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)主要是圓筒形的，導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度能得到充分利用。圖1-14環(huán)形磁鋼動(dòng)圈型直線永磁直流電動(dòng)機(jī) 1-環(huán)形磁鋼；2-圓筒形導(dǎo)磁體；3-移動(dòng)線圈1.5 直線直流電動(dòng)機(jī)直線直流電動(dòng)機(jī) 動(dòng)鐵型永磁直線直流電動(dòng)機(jī)動(dòng)鐵型永磁直線直流電動(dòng)機(jī) 圖1-15動(dòng)鐵型直線永磁直流電動(dòng)機(jī)1-固定線圈；2-電刷；3-永久磁鋼；4-軟鐵動(dòng)鐵型永磁直線直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如1-15所示，在個(gè)軟鐵框架上套有線圈，該線圈的長(zhǎng)度要包括整個(gè)行程。這種結(jié)構(gòu)形式的線圈流過(guò)電流時(shí)，不工作的部分要白白消耗能量。為了降低電能的消耗，可將繞組的外表面進(jìn)行加工使導(dǎo)體裸露出來(lái)，通過(guò)安裝在磁極上的電刷把電流引入線圈中。當(dāng)磁鋼移動(dòng)時(shí)，電刷跟著滑動(dòng)，只讓線圈的工作部分通電，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率可以提高。由于電刷存在磨損，故可靠性和壽命降低。另外，它的電樞較長(zhǎng)，電樞線圈用銅量較大。優(yōu)點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)行程可做得很長(zhǎng)。1.5 直線直流電動(dòng)機(jī)直線直流電動(dòng)機(jī)2.電磁式直線直流電動(dòng)機(jī)電磁式直線直流電動(dòng)機(jī) 電磁式直線直流電動(dòng)機(jī)也有動(dòng)圈型動(dòng)圈型和動(dòng)鐵型動(dòng)鐵型兩種。動(dòng)圈型動(dòng)圈型 勵(lì)磁線圈通電后產(chǎn)生磁通與移動(dòng)線圈的通電導(dǎo)體相互作用產(chǎn)生電磁力，克服滑軌上的靜摩擦力，移動(dòng)線圈便作直線運(yùn)動(dòng)。圖1-16 電磁式動(dòng)圈型直線直流電動(dòng)機(jī)1-移動(dòng)線圈；2-勵(lì)磁線圈 對(duì)于動(dòng)圈型電動(dòng)機(jī)，電磁式的成本要比永磁式低，但多了一項(xiàng)勵(lì)磁損耗。1.5 直線直流電動(dòng)機(jī)直線直流電動(dòng)機(jī) 動(dòng)鐵型動(dòng)鐵型 電磁式動(dòng)鐵型直線直流電動(dòng)機(jī)通常做成多極式，如圖1-17所示。當(dāng)環(huán)形勵(lì)磁線圈通電時(shí)，便產(chǎn)生磁通，徑向穿過(guò)氣隙和電樞線圈。徑向氣隙磁場(chǎng)與通電的電樞線圈相互作用產(chǎn)生軸向電磁力，推動(dòng)磁極作直線運(yùn)動(dòng)。電刷安裝在磁極上隨磁極運(yùn)動(dòng)。電刷在剝出漆皮的電樞線圈表面滑動(dòng)就相當(dāng)于電刷在換向器上移動(dòng)，以保證在某極下電樞線圈的電流方向在運(yùn)動(dòng)中始終不變，從而保證電樞始終受到一定方向的電磁力。圖1-17 電磁式動(dòng)鐵型多極直線直流電動(dòng)機(jī) 1-勵(lì)磁線圈；2-軟鐵；3-電樞線圈；4-電刷1.5 直線直流電動(dòng)機(jī)直線直流電動(dòng)機(jī)