简析直线电机发展概述及应用

刘北辰 孙昕* 沈阳工学院信息与控制学院

1 直线电机发展的历史阶段

近年来，随着工业门槛的提高，工业对加工质量以及精确度的要求越来越高，直线电机的发展受到了相关行业的广泛关注。根据国内外直线电机发展现状的分析，国外的直线电机技术已经发展进入了工业化应用阶段，而国内的直线电机技术还正处于刚刚起步的阶段。

1.1 直线电机发展的萌芽阶段

其实早在1840年，就已经有人开始提出直线电机的理论，并制造出了世界上最早的直线电机。但是随着控制技术与材料技术的飞速发展，以及新型控制器件的不断出现，直到20世纪50年代中期，直线电机的理论研究和工业应用才有了里程碑式的进步。从最开始出现到开始规模化研究，这其中间隔的一个世纪中，直线电机经历了一个不断探索、迎难而上的过程。

在不断探索的过程中，终于在1917年发明了第一台圆筒式直线电机。后来，在1923年，有人提出制造扁平式直线电机的设想，但是在实际操作中并没有获得预想中的成功。有人说，从1840年到20世纪30年代这一时期的直线电机研究经历了磕磕碰碰，愈挫愈勇，就像是一颗破土而出的树苗，正处于萌芽的发展阶段。

1.2 直线电机的启用和实践阶段

经历过萌芽阶段，直线电机的研究到了实验研究的新发展阶段，在新阶段时期，科研人员们已经通过前人的研究获取了大量的经验和实验的数据，对于直线电机的理论有了更深刻的认识，开始进入到直线电机的启用和实践阶段。简而言之，在新的阶段中直线电机开始了更加规模化的研究，世界上一些发达国家的科研人员和科研机构，都开始进行一些大规模的实验工作。

1.3 直线电机的开发和应用阶段

在20世纪80年代，直线电机终于进入了最终的独立应用时期，在旋转电机无能为力的时候大显身手。直到现在，直线电机仍然在不断的发展创新，制作了大量具有实用价值、高效率的工业装置和产品。如运用直线电机驱动的磁悬浮列车已经达到了500 km/h的速度，接近了航空飞机的速度，在交通运输行业取得了非常傲人的成绩。

2 直线电机的应用

直线电机的结构简单，组件很少，相对地它需要的润滑也会比较少，这就导致它的使用寿命会比较长。它的诸多优点，都使它受到了越来越多的关注。

2.1 在工业中的应用

直线电机很大部分应用于工业与自动化中，尤其在工业中的机械设备和机床上的机电一体化方面有非常广泛的应用。比如说常应用于组合机床自动化生产设备，应用于机械加工机床一系列操作流程中。

2.2 在交通运输业的应用

前文有提到，直线电机在磁悬浮列车方面取得了很大的突破，以直线电动机驱动的磁悬浮列车速度已经接近航空的飞行速度。

2.3 在航天航空业的应用

直线电机在航天航空业方面的应用，主要体现在军事方面。在航天航空的动力系统中，调节阀是非常重要的一个变量调节装置，发动机能否我进行精确的控制很大程度上取决于调节阀。而直线电机新型调节阀相较于传统的调节阀体积小、低耗能、安全性能好，有很大的应用发展前景。

2.4 在海洋发电等新兴行业的应用

现如今，节能、省源，已经成为时代新得发展趋势。波浪能源作为能量中最不稳定的一种新能源，正在全球范围内进行更加广泛的提取和应用。直线电机驱动的提取波浪能的机械装置，效率更高，成本更低，已经成为直线电机应用的典型代表。

2.5 在医疗和其他方面的应用

国外的直线电机研究，已经把其应用于先进的医疗设备中。直线电机在办公室设备方面的应用，主要是用于打字机、计算机磁盘等设备。直线电机在军事领域的典型应用是电磁炮、潜艇。电磁炮是一种军事用途的武器系统，它的制作机构中日采用了直线电机作为原驱动力。

3 总结

直线电机技术在国外已经进入了工业化应用的阶段，但是国内对于直线电机的研究刚刚起步，与国外的研究现状存在有很大的差距，有许多技术方面的问题，还需要更加积极的努力。笔者相信，随着直线电机技术的不断完善，直线电机驱动技术一定会在不久的将来完全取代传统的驱动技术，在人们的生活、生产领域得到更加广泛的应用。