线性电机
用于自动控制系统等的设备
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线性电机（英文名：linear motor）也称直线电机、直线马达、线性马达、推杆马达，是一种将电能直接转化为直线运动机械能，不需要中间转换机构的传动装置。线性电机只需要电动机无需齿轮、联轴器或滑轮等机械零部件就能完成直线运动。[1][2]
1840年，英国物理学家惠斯登最早提出线性电机概念。1917年，出现了第一台真正意义上的直线电机。20世纪60年代始，世界上许多国家大力研究、发展和应用线性电机。1969年，中国开始研究线性电机。线性电机按照工作原理可分为直流线性电机、异步线性电机、同步线性电机；按照结构形式可分为圆柱形、U型槽式、平板式以及管式。具体选择哪种构造需根据实际应用的规格要求和工作环境。[3][4][5]
线性电机直接驱动系统凭借其结构简单、低噪声、轻便 、动态响应迅速、惯性小、高精度以及低振动等诸多优势，成为超高速和精密机床传动方式的理想之选。线性电机的发展和应用，不仅推动了现代机床技术的发展，还使机床结构和性能实现革命性的飞跃提供了可能。[6]线性电机广泛应用于交通运输、工业设备、信息与自动化、军事装备及其他行业。[2]
工作原理
直线电机的核心原理是将电能直接转化为直线动能，其工作基于通电导体在磁场中受力运动的电磁基本规律。通过结构设计，直线电机减少了传统旋转电机将旋转运动转换为直线运动过程中的能量损耗。其磁场生成过程为：当定子（或初级）的三相线圈通入交流电时，三组线圈分别产生的磁场相互叠加，形成沿导轨（或初级长度方向）持续移动的行波磁场。直线电机的工作原理与旋转电机具有相似性，可视为旋转电机在结构上的演变形式——将旋转电机沿径向剖开并展开圆周成直线，即形成原始的线性电机结构。由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。[7] 直线电机可以是短初级长次级，也可以是长初级短次级。以直线感应电动机为例：当初级绕组通入交流电源时，便在气隙中产生行波磁场，次级在行波磁场切割下，将感应出电动势并产生电流，该电流与气隙中的磁场相作用就产生电磁推力。如果初级固定，则次级在推力作用下做直线运动；反之，则初级做直线运动。