直线电机的工作原理

    直线电机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。

直线电机可以是短初级长次级，也可以是长初级短次级。考虑到制造成本、运行费用，目般均采用短初级长次级。

  直线电动机的工作原理与旋转电动机相似。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。

音圈电机的结构形式

由于运动部件、弹性元件和线圈形状的差别，音圈直线电机的结构形式可以分为:

(1)动圈型和动磁型。动圈型的结构磁铁与导磁材料之间无相对位移，可以避免磁滞损失，容易获得较强的磁场，具有更好的快速响应能力。缺点是线圈可能出现断路，易受发热问题的影响。动磁型结构线圈部分固定，不会有断路问题，音圈马达单价，允许的电流更大。缺点是为了减小运动部分的质量，采用较小的磁铁则磁场较弱。

(2)MF型和MFK型。MF型是无弹簧的结构，虽然控制上比较困难，但是具有更大的行程和推力，音圈马达供应，效率更高。而MFK型是有弹簧的结构形式，由于弹簧的作用，限制了输出的位移和推力，应 用，自1966年美国IBM公司首1次试制的音圈电动机及其磁头臂和小车驱动系统，应用于该公司生产的23l4型磁盘机上，音圈马达工厂，音圈式直线电机开始进入有效的应用领域，并在运行理论、结构设计。

音圈电机速度与行程计算

速度:在需要恒定推力的场合，只需要较低的额定速度。对于点到点定位运动的场合额定速度必须大于平均速度，它们之间的关系和速度曲线的类型有关。电机运动的速度曲线如图2所示。对梯形速度曲线，vmax=115vtrap，对三角形速度曲线，vmax=2vtri。式中，vmax为额定速度，vtrap、vtri分别为梯形和三角形速度曲线运行时的平均速度。

行程:反映电机的运动范围，音圈马达，指电机从一端运行到另一端的总位移，或以运行距离的中点为基准的正负位移，一般从几微米至上百毫米。