直線(xiàn)電機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，目前常見(jiàn)的直線(xiàn)電機(jī)與普通電機(jī)在原理上類(lèi)似，它可以看作是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿其徑向剖開(kāi)，然后拉平演變而成。然而今天我們所要介紹的是一種新型的直線(xiàn)電機(jī)，它的工作原理完全不同于經(jīng)典的直線(xiàn)電機(jī)。

 

這種新型的直線(xiàn)電機(jī)需要用到一種特殊的材料—鐵芯漆包線(xiàn)，說(shuō)它特殊，是因?yàn)閹缀鯚o(wú)人使用鐵芯漆包線(xiàn)。目前的電磁鐵大部分都采用了銅芯漆包線(xiàn)繞制而成，也有少數(shù)人為了降低成本而使用鋁芯漆包線(xiàn)的，純鐵是鐵磁性材料，為什么就沒(méi)有人使用鐵芯漆包線(xiàn)呢？答案可能是由于鐵比銅的電阻率大，能量損耗高的緣故，所以沒(méi)有人愿意使用。還有，鐵芯漆包線(xiàn)在斷電以后仍然存在著部分剩磁，可能影響了某些設(shè)備的連續(xù)使用。

 

可以想象，你在市面上根本就買(mǎi)不到一根鐵芯漆包線(xiàn)，那么鐵芯漆包線(xiàn)是不是就毫無(wú)用處了呢？答案是否定的，下面您將會(huì)看到，在我們?cè)O(shè)計(jì)的一款新型的直線(xiàn)電機(jī)中卻非需要鐵芯漆包線(xiàn)不可。

 

圖1是我們?cè)O(shè)計(jì)的第一款直線(xiàn)電機(jī)的剖面圖，它由E型導(dǎo)磁板、定鐵芯以及動(dòng)鐵芯所組成，其中的定鐵芯采用銅芯漆包線(xiàn)饒制，位置已經(jīng)被固定住，而動(dòng)鐵芯則采用鐵芯漆包線(xiàn)繞制而成，可以上下自由移動(dòng)。這兩塊電磁鐵通電以后，由于下面的動(dòng)鐵芯是鐵磁質(zhì)，磁阻較小，所以上面的定鐵芯的磁力線(xiàn)完全可以穿過(guò)下面的動(dòng)鐵芯返回，也就是繞A-B-C-D-A一圈返回，并驅(qū)動(dòng)動(dòng)鐵芯上下移動(dòng)。動(dòng)鐵芯所到之處，所受到的磁場(chǎng)力也基本相等。在本試驗(yàn)里，如果動(dòng)鐵芯也是采用銅芯漆包線(xiàn)饒制的話(huà)，那么閉合磁力線(xiàn)A-B-C-D-A 將不復(fù)存在，除非E型導(dǎo)磁板兩極的間隙很小，否則直線(xiàn)電機(jī)將不會(huì)工作（動(dòng)鐵芯受力很?。Ｓ纱丝梢?jiàn)，直線(xiàn)電機(jī)采用鐵磁質(zhì)材料作為動(dòng)線(xiàn)圈的以后，導(dǎo)磁板兩極間的距離可以很大，如此設(shè)計(jì)的直線(xiàn)電機(jī)功率可以很大，達(dá)到幾百千瓦都沒(méi)有問(wèn)題。

如果不考慮電阻率的差異，鐵芯漆包線(xiàn)與銅芯漆包線(xiàn)相比，相同點(diǎn)是通電都可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，不同點(diǎn)是鐵芯漆包線(xiàn)本身還是鐵磁質(zhì)材料，導(dǎo)磁性能良好，這個(gè)特性決定了它在直線(xiàn)電機(jī)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。相比于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，直線(xiàn)電機(jī)有它的優(yōu)勢(shì)，直線(xiàn)電機(jī)不僅可以應(yīng)用在體積小、功率高、行程長(zhǎng)的場(chǎng)合，而且具有高響應(yīng)、高精度、高加速、高速度的優(yōu)點(diǎn)，它就是一種長(zhǎng)行程電磁鐵。

 

采用鐵磁質(zhì)材料作為動(dòng)線(xiàn)圈的直線(xiàn)電機(jī)可以應(yīng)用在機(jī)器人手臂、電磁閥、電磁彈射器以及電動(dòng)氣缸等方面，此時(shí)它體積雖小、但是輸出功率卻很大。