新型直线传动装置的基本原理
发布时间：2015-03-10金弘中等（日）
摘 要：本文简要介绍新型直线传动装置的基本构造及其特点。关键词：直线传动装置；结构；原理
1 前言
近几年，装备了直线电机的半导体制造装置及机床、工业机械的新产品明显增加。然而，由于历来的直线电机大部分是将旋转式电机展开为直线状的单边式直线电机，其作用于电枢和可动元件间的磁吸力要比推力大数倍。因此，线性轴承等导向支承装置的负担较重。作为减小这个磁吸力的解决措施，虽然使用了电磁悬浮、空气悬浮、双边式或圆柱形直线电机，但由于整个系统较复杂，装配很困难。
本文提出了世界首创的“直线传动装置”（tunnelactuator）。该装置为每相一个电枢绕组，不仅可简单地实现多极化，而且能够抵消作用于电枢和可动元件间的磁吸力，是一种新的直线传动装置。
2 新型装置的基本构造
将两个电枢串联配置的两相传动装置的基本构造如图1所示。配置时使相邻的磁极齿中心极距为τ，相邻的异相磁极齿间距为τ（n+1/m）（此处n=0，1，2，3......、m为相数）。
如图1所示，使多个相对的上部和下部的磁极齿交错配置，绕组一经励磁，磁通就会在上下磁极齿闭的“管道”里形成上下交替流动的磁通管。在管道内设有可动元件，各相绕组一经励磁就产生推进磁场，推力作用可使可动元件与电枢间产生相对直线运动。
图2为这种传动装置的磁力线和多极化的示意图。把上下磁极齿呈种对置的①翻转过来就是第二种对置的②。如果用叠层钢板构成①和②并使其交替配置的话，就能以每相一个电枢线圈来实现多极化。导线处理也将变得简单。
新传动装置具有以下特点：
（1）因在上下磁极齿间的中央配置可动元件，所以垂向及横向的磁吸力可被抵消，从而减轻支承装置的负担。
（2）磁通在上下磁极齿间流动，即使采用多极结构，漏磁通也较少，可得到较大的推力。
由于以上特点，这种传动装置作为往返于短距离之间的直线传动装置是Z适合的。
来源：《变流技术与电力牵引》2002，（5）