簡析直線電機發展概述及應用

劉北辰 孫昕* 沈陽工學院信息與控制學院

1 直線電機發展的歷史階段

近年來，隨著工業門檻的提高，工業對加工質量以及精確度的要求越來越高，直線電機的發展受到了相關行業的廣泛關注。根據國內外直線電機發展現狀的分析，國外的直線電機技術已經發展進入了工業化應用階段，而國內的直線電機技術還正處于剛剛起步的階段。

1.1 直線電機發展的萌芽階段

其實早在1840年，就已經有人開始提出直線電機的理論，并制造出了世界上最早的直線電機。但是隨著控制技術與材料技術的飛速發展，以及新型控制器件的不斷出現，直到20世紀50年代中期，直線電機的理論研究和工業應用才有了里程碑式的進步。從最開始出現到開始規模化研究，這其中間隔的一個世紀中，直線電機經歷了一個不斷探索、迎難而上的過程。

在不斷探索的過程中，終于在1917年發明了第一臺圓筒式直線電機。后來，在1923年，有人提出制造扁平式直線電機的設想，但是在實際操作中并沒有獲得預想中的成功。有人說，從1840年到20世紀30年代這一時期的直線電機研究經歷了磕磕碰碰，愈挫愈勇，就像是一顆破土而出的樹苗，正處于萌芽的發展階段。

1.2 直線電機的啟用和實踐階段

經歷過萌芽階段，直線電機的研究到了實驗研究的新發展階段，在新階段時期，科研人員們已經通過前人的研究獲取了大量的經驗和實驗的數據，對于直線電機的理論有了更深刻的認識，開始進入到直線電機的啟用和實踐階段。簡而言之，在新的階段中直線電機開始了更加規模化的研究，世界上一些發達國家的科研人員和科研機構，都開始進行一些大規模的實驗工作。

1.3 直線電機的開發和應用階段

在20世紀80年代，直線電機終于進入了最終的獨立應用時期，在旋轉電機無能為力的時候大顯身手。直到現在，直線電機仍然在不斷的發展創新，制作了大量具有實用價值、高效率的工業裝置和產品。如運用直線電機驅動的磁懸浮列車已經達到了500 km/h的速度，接近了航空飛機的速度，在交通運輸行業取得了非常傲人的成績。

2 直線電機的應用

直線電機的結構簡單，組件很少，相對地它需要的潤滑也會比較少，這就導致它的使用壽命會比較長。它的諸多優點，都使它受到了越來越多的關注。

2.1 在工業中的應用

直線電機很大部分應用于工業與自動化中，尤其在工業中的機械設備和機床上的機電一體化方面有非常廣泛的應用。比如說常應用于組合機床自動化生產設備，應用于機械加工機床一系列操作流程中。

2.2 在交通運輸業的應用

前文有提到，直線電機在磁懸浮列車方面取得了很大的突破，以直線電動機驅動的磁懸浮列車速度已經接近航空的飛行速度。

2.3 在航天航空業的應用

直線電機在航天航空業方面的應用，主要體現在軍事方面。在航天航空的動力系統中，調節閥是非常重要的一個變量調節裝置，發動機能否我進行精確的控制很大程度上取決于調節閥。而直線電機新型調節閥相較于傳統的調節閥體積小、低耗能、安全性能好，有很大的應用發展前景。

2.4 在海洋發電等新興行業的應用

現如今，節能、省源，已經成為時代新得發展趨勢。波浪能源作為能量中最不穩定的一種新能源，正在全球范圍內進行更加廣泛的提取和應用。直線電機驅動的提取波浪能的機械裝置，效率更高，成本更低，已經成為直線電機應用的典型代表。

2.5 在醫療和其他方面的應用

國外的直線電機研究，已經把其應用于先進的醫療設備中。直線電機在辦公室設備方面的應用，主要是用于打字機、計算機磁盤等設備。直線電機在軍事領域的典型應用是電磁炮、潛艇。電磁炮是一種軍事用途的武器系統，它的制作機構中日采用了直線電機作為原驅動力。

3 總結

直線電機技術在國外已經進入了工業化應用的階段，但是國內對于直線電機的研究剛剛起步，與國外的研究現狀存在有很大的差距，有許多技術方面的問題，還需要更加積極的努力。筆者相信，隨著直線電機技術的不斷完善，直線電機驅動技術一定會在不久的將來完全取代傳統的驅動技術，在人們的生活、生產領域得到更加廣泛的應用。