一般電動機工作時都是轉(zhuǎn)動的．但是用旋轉(zhuǎn)的電機驅(qū)動的交通工具（比如電動機車和城市中的電車等）需要做直線運動，用旋轉(zhuǎn)的電機驅(qū)動的機器的一些部件也要做直線運動．這就需要增加把旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動的一套裝置．能不能直接運用直線運動的電機來驅(qū)動，從而省去這套裝呢？幾十年前人們就提出了這個問題．現(xiàn)在已制成了直線運動的電動機，即直線電機．???

      1工作原理.? 直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機按徑向剖開，并展成平面而成.?? 由定子演變而來的一側(cè)稱為初級，由轉(zhuǎn)子演變而來的一側(cè)稱為次級。在實際應(yīng)用時，將初級和次級制造成不同的長度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級與次級之間的耦合保持不變。直線電機可以是短初級長次級，也可以是長初級短次級。考慮到制造成本、運行費用，目前一般均采用短初級長次級。? 直線電動機的工作原理與旋轉(zhuǎn)電動機相似。以直線感應(yīng)電動機為例：

當(dāng)初級繞組通入交流電源時，便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場，次級在行波磁場切割下，將感應(yīng)出電動勢并產(chǎn)生電流，該電流與氣隙中的磁場相作用就產(chǎn)生電磁推力。如果初級固定，則次級在推力作用下做直線運

動；反之，則初級做直線運動。??? 直線電機的原理并不復(fù)雜．設(shè)想把一臺旋轉(zhuǎn)運動的感應(yīng)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(yīng)電動機（圖）．在直線電機中，相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機定子的，叫初級；相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)子的，叫次級．初級中通以交流，次級就在電磁力的作用下沿著初級做直線運動．這時初級要做得很長，延伸到運動所需要達到的位置，而次級則不需要那么長．實際上，直線電機既可以把初級做得很長，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．???

    2.應(yīng)用? 直線電機是一種新型電機，近年來應(yīng)用日益廣泛．磁懸浮列車就是用直線電機來驅(qū)動的．???

磁懸浮列車是一種全新的列車．一般的列車，由于車輪和鐵軌之間存在摩擦，限制了速度的提高，它所能達到的高運行速度不超過300km/n．

磁懸浮列車是將列車用磁力懸浮起來，使列車與導(dǎo)軌脫離接觸，以減小摩擦，提高車速。列車由直線電機牽引．直線電機的一個級固定于地面，跟導(dǎo)軌一起延伸到遠處；另一個級安裝在列車上．初級通以交流，列車就沿導(dǎo)軌前進．列車上裝有磁體（有的就是兼用直線電機的線圈），磁體隨列車運動時，使設(shè)在地面上的線圈（或金屬板）中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的磁場和列車上的磁體（或線圈）之間的電磁力把列車懸浮起來．懸浮列車的優(yōu)點是運行平穩(wěn)，沒有顛簸，噪聲小，所需的牽引力很小，只要幾千kw的功率就能使懸浮列車的速度達到550km／h．懸浮列車減速的時候，磁場的變化減小，感應(yīng)電流也減小，磁場減弱，造成懸浮力下降．懸浮列車也配備了車輪裝置，它的車輪像飛機一樣，在行進時能及時收入列車，停靠時可以放下來，支持列車．要使質(zhì)量巨大的列車靠磁力懸浮起來，需要很強的磁場，實用中需要用高溫超導(dǎo)線圈產(chǎn)生這樣強大的磁場．??? 直線電機除了用于磁懸浮列車外，還廣泛地用于其他方面，例如用于傳送系統(tǒng)、電氣錘、電磁攪拌器等．在我國，直線電機也逐步得到推廣和應(yīng)用．直線電機的原理雖不復(fù)雜，但在設(shè)計、制造方面有它自己的特點，產(chǎn)品尚不如旋轉(zhuǎn)電機那樣成熟，有待進一步研究和改進．

     3.直線電機和傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機+滾珠絲杠運動系統(tǒng)的比較?在機床進給系統(tǒng)中，采用直線電動機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機傳動的大區(qū)別是取消了從電機到工作臺（拖板）之間的機械傳動環(huán)節(jié)，把機床進給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動方式無法達到的性能指標(biāo)和優(yōu)點。?1）高速響應(yīng)? 由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的機械傳動件（如絲杠等），使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。?2）精度? 直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機械機構(gòu)產(chǎn)生的傳動間隙和誤差，減少了插補運動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。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。?3）動剛度高? 由于"直接驅(qū)動"，避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現(xiàn)象，同時也提高了其傳動剛度。?4）速度快、加減速過程短? 由于直線電動機早主要用于磁懸浮列車（時速可達500Km/h），所以用在機床進給驅(qū)動中，要滿足其超高速切削的大進個速度（要求達60～100M/min或更高）當(dāng)然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應(yīng)性，使其加減速過程大大縮短。以實現(xiàn)起動時瞬間達到高速，高速運行時又能瞬間準(zhǔn)停。可獲得較高的加速度，一般可達2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動的大加速度一般只有0.1～0.5g。?5）行程長度不受限制? 在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電動機，就可以無限延長其行程長度。?6）運動動安靜、噪音低? 由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機械接觸），其運動時噪音將大大降低。?7）效率高? 由于無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動效率大大提高