直线同步电动机简介

直线同步电动机也是由相应的旋转电动机演化而成，其工作原理类同于普通的旋转电动机。直线同步电动机的磁极可由直流励磁绕组励磁或者由永磁体励磁，其中永磁式的可靠性和效率更高一些。永磁式A线同步电动机的工作原理如图1。

图1 工作原理

在三相定子绕组通入对称的三相正弦交流电流，在产生的气隙行波磁场和永磁磁极磁场的共同作用下，气隙磁场对永磁磁极动子产生电磁推力，如果初级固定不动，则在该电磁推力的作用下磁极就沿着行波磁场运动的方向做直线运动，而且磁极运动的速度与行波磁场的速度相同。

直线同步电动机相对于直线感应电动机而言，具有更大的驱动力，控制性能和位置精度更好。因此，直线同步电动机在高速地面运输和直线提升装置的驱动系统中的应用更受重视，各种类型的直线同步电动机是直线驱动的主要选择。1

分类

直线同步电动机根据其动子励磁的不同，可分为动子磁极由直流励磁的常规直线同步电动机和动子磁极为永磁体的永磁直线同步电动机。前者励磁磁场的大小由直流电流的大小决定。通过控制励磁电流可以改变电机的切向牵引力和侧向吸引力。这种结构的电动机使得电机的切向和侧向力可以分别控制。永磁直线同步电动机磁极磁场由永磁体提供，磁极动子无需外加电源励磁，使电动机的结构得到简化，电机的整体效率提高，但磁极磁场不可调。

结构

1、平板型单边长定子电磁式直线同步电动机

平板型单边长定子直线同步电动机的动子与定子之间具有切向驱动力和法向吸引力。电机励磁可通过调节动子磁极绕组的电流大小来改变。运行时，长定子绕组分段切换通电，由于每段通电定子下只有一部分覆盖有磁极，因此定子绕组的漏抗较大。电源电压的一部分用于克服漏抗压降。

2、圆筒型直线同步电动机

圆筒型直线同步电动机是一种外形如旋转电机的圆柱型直线电机。这种直线电机一般均为短初级、长次级型式。

3、永磁直线同步电动机

永磁直线同步电动机以永磁体励磁，它兼有永磁电机和直线电机的双重特点。与直线感应电动机相比，永磁直线同步电动机的力学性能指标高，体积小，重量轻，且具有发电制动功能，缺点主要是造价较高，控制较复杂。

4、混合励磁直线同步电动机

在直线同步电动机当中，还有采用高性能永磁体与电励磁线圈混合的励磁系统，也称为可控永磁直线同步电动机。其主要特点是基本励磁由永磁体提供，而动态调整由电励磁来完成，突出了可控性的优点。

直线同步电动机应用实例

1、直线同步电动机在磁悬浮列车上的应用

直线同步电动机一个最典型的应用是磁浮列车的牵引。它所具有的高速、舒适、安全、无污染、无噪声、无振动、节能等优点越来越获得人们的青睐。图22是长定子直线同步电动机驱动磁浮列车的外形图。