日前，記者了解到這樣一項新的技術(shù)信息：內(nèi)蒙古蒙泰煤電集團建設(shè)了一條新型的直線電機運輸系統(tǒng)來運輸煤炭及礦石，這一信息引起了記者的極大興趣。

　　據(jù)專家介紹，直線電機運輸系統(tǒng)是將變流器、牽引控制設(shè)備和直線異步電機的初級繞組放置在運礦車上，直線異步電機的反應(yīng)板沿線路鋪設(shè)，初次級之間產(chǎn)生牽引力，推動小車運行。直線電機作為推進動力，有別于現(xiàn)有的輪軌（鐵路、城軌）、公路、航空、水路、管道交通五種運輸方式，被稱為第六種運輸方式，具有攀坡度大、占地少、投資低、時速快、運行平穩(wěn)、易于實現(xiàn)自動控制、無噪音、運營維護和耗能費用低等優(yōu)點，是一種綠色運輸方式。

　　何為直線電機？直線電機的產(chǎn)業(yè)化會帶來些什么？

和旋轉(zhuǎn)電機相比具有四大優(yōu)點

　　直線電機是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運動機械能的新穎電機，旋轉(zhuǎn)電機所具有的品種直線電機幾乎都有，其應(yīng)用范圍正在不斷擴大，并在一些它能獨特發(fā)揮作用的地方取得了令人滿意的效果。

　　一、結(jié)構(gòu)簡單。直線電機不需要經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換機構(gòu)而直接產(chǎn)生直線運動，使結(jié)構(gòu)大大簡化，運動慣量減少；同時也提高了可靠性，節(jié)約了成本，使制造和維護更加簡便。它的初次級可以直接成為機構(gòu)的一部分，這種獨特的結(jié)合，使得這種優(yōu)勢進一步體現(xiàn)出來。

　　二、適合高速直線運動。因為不存在離心力的約束，可以達到較高的速度。而且如果初、次級間用氣墊或磁墊保存間隙，運動時無機械接觸，因而運動部分也就無摩擦和噪聲。這樣，傳動零部件沒有磨損，可大大減小機械損耗，從而提高整體效率，也提高了系統(tǒng)的靈敏度、快速性和隨動性。

　　磁懸浮列車應(yīng)用的就是直線電機技術(shù)。利用初次級間 “氣墊或磁墊保存間隙，運動時無機械接觸”這一概念，磁懸浮列車才真正變?yōu)榭赡埽艖腋×熊嚫淖兞藗鹘y(tǒng)軌道車輛靠輪軌摩擦力推進的方式，使列車在軌道上浮起滑行，在交通技術(shù)發(fā)展史上是一個重大的突破，被譽為21世紀(jì)一種理想的交通工具。

　　三、定位精度高。在需要直線運動的地方，直線電機可以實現(xiàn)直接傳動，因而可以消除中間環(huán)節(jié)帶來的各種定位誤差，故定位精度高，如采用微機控制，還可以大大提高整個系統(tǒng)的定位精度。

　　直線電機的這一特性，對于高速度運算的計算機設(shè)備來說意義非凡。在計算機主機上，在硬盤裝置方面，直線伺服電動機首先在IBM2314主光驅(qū)上使用，后來又在IBM333 上采用。日本松下公司在3.5英寸的磁盤裝置上也采用了直線伺服電動機，采用直線電機后，計算機有效地縮短了存取時間，提高了工作效率。

　　此外直線電機也在計算機的輸入輸出設(shè)備中得到了應(yīng)用。如日本神鋼電機公司、富士通公司，分別將直線步進電機和直線直流電機用于打印機，取得了分辨能力和停止精度提高，加速特性更好的效果。日本松下公司則將直線伺服電機用于驅(qū)動數(shù)字掃描儀，使掃描儀總重減輕，啟動推力提高，圖像波動減少，掃描速度提高近5倍。

　　四、工作安全可靠、壽命長。直線電機可以實現(xiàn)無接觸傳遞力，機械摩擦損耗幾乎為零，所以故障少，免維修，因而工作安全可靠、壽命長。

　采用了直線感應(yīng)電機驅(qū)動的溫哥華空中列車，在14年的時間里安全運送乘客4.5億人次，運行里程超過10億公里，保持著長期的安全運行紀(jì)錄；日本自1990年3月，在大阪7號線采用了直線感應(yīng)電機驅(qū)動的地鐵，1991年在東京12號線采用直線電機驅(qū)動地鐵后，神戶、橫濱、福岡、仙臺和其他一些城市也引入直線電機地鐵。

　　而在我國，由南車青島四方研制的新型直線電機地鐵車輛，于2011年初在廣州地鐵5號線投入運營，而新型直線電機地鐵車輛在廣州地鐵的4號線、6號線、7號線，有的已經(jīng)使用，有的也將要使用。

　　直線電機技術(shù)的全領(lǐng)域滲透，使得市場需求量急劇增加，高需求必定帶來更多商機，但對于國內(nèi)直線電機企業(yè)來說，如何把握這“云涌”的財富？

將升級傳統(tǒng)制造業(yè)

　　直線電機理論早已在19世紀(jì)末出現(xiàn)，但是直至20世紀(jì)50年代中期，直線電機的理論和應(yīng)用才得到了快速發(fā)展。20世紀(jì)90年代中期，世界上已經(jīng)有多家公司制造出直線電機傳動裝置，并率先在高速機床中實現(xiàn)應(yīng)用。

　　1993年，德國Ex—cell—O公司在漢諾威國際機床博覽會上，展出了世界上第一臺應(yīng)用直線電機驅(qū)動技術(shù)的超高速加工中心，該機床最大快移速度為60m/min。日本機床裝備發(fā)展迅猛，高檔機床大量采用直線電機驅(qū)動技術(shù)。

　　我國直線電機技術(shù)的研究始于20世紀(jì)70年代，上海電機廠、寧波大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、國防科技大學(xué)、浙江大學(xué)、廣東工業(yè)大學(xué)等高校都做了相關(guān)研究，但未能實現(xiàn)真正應(yīng)用到高速機床上。隨著我國步入先進制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與升級階段，2002年上海磁懸浮列車的開通，標(biāo)志直線電機在中國的研究、應(yīng)用和發(fā)展進入到一個新的階段，并逐步縮小與世界領(lǐng)先之間的差距。

　　雖然我國直線電機的研究取得了一些成績，但與國外相比，其推廣應(yīng)用方面尚存很大的差距，無論產(chǎn)品的性能、品種，還是應(yīng)用都處于起步階段，甚至大量是空白。專家認(rèn)為，如果我們不能抓住當(dāng)前市場需求旺盛的機遇，在直線電機及其驅(qū)動控制技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用上奮起直追，我國在很多領(lǐng)域的高效驅(qū)動、節(jié)能減排、安全生產(chǎn)方面，都會存在很大的隱患。  

　　目前，國內(nèi)不少研究單位已經(jīng)注意到這一點。清華大學(xué)機械學(xué)系制造工程研究所研究的長行程永磁直線伺服單元額定推力1 500N，最高速度60m/min，行程600mm；沈陽工業(yè)大學(xué)研究的重點擺在了永磁同步直線電動機的控制方式及伺服系統(tǒng)；在2003中國國際機床展覽會上，北京機電院高技術(shù)股份公司、江蘇多棱數(shù)控機床股份有限公司，展出了國產(chǎn)首批直線電機驅(qū)動的立式加工中心，其X、Y軸采用了直線電機，最大進給速度60m/s。這些研究為直線電機技術(shù)在國產(chǎn)高速機床上的應(yīng)用發(fā)揮了積極作用。

　目前在我國機床行業(yè)中，應(yīng)用直線電機進給系統(tǒng)的產(chǎn)品越來越多。在2007年4月的中國國際機床展上，直線電機的應(yīng)用越來越廣泛，杭州機床集團推出了國內(nèi)首次使用直線電機的平面磨床。

　　而由北方交通大學(xué)、中科院、內(nèi)蒙古科技大學(xué)與蒙泰煤電集團共同研發(fā)的新型直線電機運輸系統(tǒng)，從根本上改變我國現(xiàn)行以汽車運輸和鐵路專用線為主的煤炭集貨模式、解決了制約我國煤炭運輸瓶頸問題。

　　據(jù)悉，本項目被列入國家科技支撐計劃項目，將形成我國新型直線電機運輸系統(tǒng)完整的自主知識產(chǎn)權(quán)和全套的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，還將建立相應(yīng)的研發(fā)中心、制造基地和推廣使用基地。

　　專家認(rèn)為，各行業(yè)中直線電機的研發(fā)與運用都體現(xiàn)了直線電機的強勁動力，中國大力發(fā)展先進制造業(yè)，直線電機行業(yè)作為其隱性的基礎(chǔ)行業(yè)，對先進制造業(yè)意義重大。

　　另一方面，直線電機的應(yīng)用，對我國勞動密集型企業(yè)生產(chǎn)效率提升也有促進作用。例如食品、電池、玩具加工等勞動密集型行業(yè)，通常需要大量的人工資源，如果將生產(chǎn)線升級為直線電機驅(qū)動的自動化生產(chǎn)線，對企業(yè)克服“用工荒”，節(jié)省勞動成本降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，將會起到積極的作用。

　　可以看出，直線電機在中國的發(fā)展勢在必行，潛力無限。

【直流電機】