电机技术期刊中话说直线电机的动圈之美

电机技术期刊中，探讨动圈式直线电机的双向可逆控制策略。国内外学者和研究机构对此类电机进行了广泛的研究，集中在永磁体结构与材料、整体优化以及高效控制策略的设计上。但是，对于力功比及从启动到稳态时间延迟方面的研究仍有所欠缺，本文旨在深入探讨这些问题。

动圈式直线电机能够将输入信号转换为连续往复直线运动，并具有较高的输出力度和良好的线性特性。然而，传统单线圈结构存在涡流问题，使得实际输出力减小。此外，由于固有阻抗限制，其响应速度和时间都存在局限性。因此，开发大输出力和快速响应的动圈式直线电机成为了行业发展趋势。

本文提出了一种双向可逆控制新型动圈式直线电机，该设备采用新型分割再串并联变换组合方式来提高载流线圈的加载响应时间，并通过PWM脉宽调制实现对其方向及大小进行精确控制。这不仅保证了转换过程中的稳定无扰动，而且实现了大电磁力输出及高频响应特性。

该装置结构如图1所示，其中壳体内壁装有环形分布永磁体与衔铁，以及载流环状电路缠绕在骨架上，与浮动轴相连。实物图见图2。在控制原理上，如图3所示，输入信号经放大处理后加载至控制环状部分，在恒定磁场下产生位移，从而带动轴芯移动；位移误差由传感器检测并补偿至输入信号，以保持正确位置；调整电子流通过改变输入方向实现两向运动。

系统闭环控件提升了其精度与速度。而且，不同行程范围内，无需更换方向或调整参数，因此该装置具备良好的可控性。