『壹』 世界上最早的马达是谁发明的
18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人.法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人.1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车.这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车.
1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利.发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发.这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等.煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零.
1867年,德国人奥托(Nicolaus
August
Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品.由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣.在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础.德国人奥姆勒和卡尔?本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路.
1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权.
1957年,德国人汪克尔发明了转子活塞发动机,这是汽油发动机发展的一个重要分支.转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构,无曲轴连杆和配气机构,可将三角活塞运动直接转换为旋转运动.它的零件数比往复活塞式汽油少40%,质量轻、体积小、转速高、功率大.1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动,制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机.该机具有重要的开发价值,因而引起各国的重视.日本东洋公司(马自达公司)买下了转子发动机的样机,并把转子发动机装在汽车上,可以说,转子发动机生在德国,长在日本.
『贰』 请问世界上最早的马达是谁发明的谢谢
18世纪中叶,瓦特发明了蒸气机,此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽(N.J.Cugnot)是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年,居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米,时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。
1858年,定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机,并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽,使用电池和感应线圈产生电火花,用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品,因为煤气发动机的压缩比为零。
1867年,德国人奥托(Nicolaus August Otto)受里诺研制煤气发动机的启发,对煤气发动机进行了大量的研究,制作了一台卧式气压煤气发动机,后经过改进,于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高,引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中,奥托提出了内燃机的四冲程理论,为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔?本茨根据奥托发动机的原理,各自研制出具有现代意义的汽油发动机,为汽车的发展铺平了道路。
1892年,德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理,研制出压燃式柴油机,并取得了制造这种发动机的专利权。
1957年,德国人汪克尔发明了转子活塞发动机,这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构,无曲轴连杆和配气机构,可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少40%,质量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动,制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。该机具有重要的开发价值,因而引起各国的重视。日本东洋公司(马自达公司)买下了转子发动机的样机,并把转子发动机装在汽车上,可以说,转子发动机生在德国,长在日本。
『叁』 线性电机的简介
该图直线电机明确显示动子(forcer,rotor)的内部绕组.磁鉄和磁轨.动子是用环氧材料把线圈压成的。而且,磁轨是把磁铁固定在钢上。 直线电机经常简单描述为旋转电机被展平,而工作原理相同。动子(forcer,rotor) 是用环氧材料把线圈压缩在一起制成的;磁轨是把磁铁(通常是高能量的稀土磁铁)固定在钢上。电机的动子包括线圈绕组,霍尔元件电路板,电热调节器(温度传感器监控温度)和电子接口。在旋转电机中,动子和定子需要旋转轴承支撑动子以保证相对运动部分的气隙(air gap)。同样的,直线电机需要直线导轨来保持动子在磁轨产生的磁场中的位置。和旋转伺服电机的编码器安装在轴上反馈位置一样,直线电机需要反馈直线位置的反馈装置--直线编码器,它可以直接测量负载的位置从而提高负载的位置精度。
直线电机的控制和旋转电机一样。象无刷旋转电机,动子和定子无机械连接(无刷),不像旋转电机的方面,动子旋转和定子位置保持固定,直线电机系统可以是磁轨动或推力线圈动(大部分定位系统应用是磁轨固定,推力线圈动)。用推力线圈运动的电机,推力线圈的重量和负载比很小。然而,需要高柔性线缆及其管理系统。用磁轨运动的电机,不仅要承受负载,还要承受磁轨质量,但无需线缆管理系统。
相似的机电原理用在直线和旋转电机上。相同的电磁力在旋转电机上产生力矩在直线电机产生直线推力作用。因此,直线电机使用和旋转电机相同的控制和可编程配置。直线电机的形状可以是平板式和U 型槽式,和管式.哪种构造最适合要看实际应用的规格要求和工作环境。
『肆』 线性马达是什么
我们常说的磁悬浮,往往和线性马达驱动有着很大联系
磁浮运输系统通常采用“线性马达”作为推进系统,有关线性马达之特性先予以说明。一般马达的构造是中间一根带有“转子”(Rotor) 可以转动的轴,四周则是“定子”(Stator),装了线圈通电后即可产生磁场。所谓线性马达就是将马达沿轴线方向切开后予以展开,使马达的回转运动变为直线运动,故称之为线性马达 (详如图3所示)。线性马达因定子与转子装设位置之不同而有线性感应马达 (LIM) 与线性同步马达 (LSM) 之分:线性感应马达是在导轨上安装反应板 (以铝板当转子),而在列车上装
线性感应马达之构成原理 [1]
设靠三相交流电力励磁的移动用电磁石 (作为定子),分左右两排夹装在铝板两旁 (但不接触),磁力线与铝板垂直相交,铝板即感应而生电流,因而产生驱动力。由于线性感应马达的定子装在列车上,较导轨短,因此线性感应马达又称为“短定子线性马达”(Short-stator Motor);线性同步马达的原理则是将超导电磁石装于列车上 (当作转子),轨道上则装有三相电枢线圈 (作为定子),当轨道上的线圈供应以可变周波数的三相交流电时,即能驱动车辆。由于车辆移动的速度系依与三相交流电周波数成比例的同步速度移动,故称为线性同步马达,而又由于线性同步马达的定子装于轨道上,与轨道同长,故线性同步马达又称为“长定子线性马达”(Long-stator Motor)。
传统轨道运输系统由于使用专用轨道,并以钢轮作为支撑与导引,因此随着速度的增加,行驶阻力会递增,而牵引力则递减,列车行驶阻力大于牵引力时即无法再加速,故一直无法突破地面运输系统理论上最高速度每小时375公里的瓶颈 [1]。虽然法国TGV曾创下传统轨道运输系统时速515.3公里的世界纪录,但因轮轨材料会有过热疲乏的问题,故现今德、法、西、日等国之高铁商业营运时速均不超过300公里。因此,如要进一步提升车辆速度,必须放弃传统以车轮行驶之方式,而采用“磁力悬浮”(Magnetic Levitation,简称“磁浮”Maglev) 的方式,使列车浮离车道行驶,以减少摩擦力、大幅提高车辆的速度。此一浮离车道的作法,除不会造成噪音或空气污染外,并可增进能源使用之效率。另外采用“线性马达”(Linear Motor) 亦可加快该磁浮运输系统的速度,因此使用线性马达的磁浮运输系统应运而生。
所谓磁浮运输系统就是利用磁力相吸或相斥的原理,使列车浮离车道,此磁力的来源可分为“常电导磁石”(Permanent Magnets) 或“超导磁石”(Super Concting Magnets, SCM)。所谓的常电导磁石就是一般的电磁铁,即只有通电时才具有磁性,电流一切断则磁性消失,由于列车在极高速时集电困难,故常电导磁石仅能适用于采用磁力相斥原理、速度相对较慢 (约300kph) 的磁浮列车;至于速度高达500kph以上的磁浮列车 (利用磁力相吸原理),就非使用通一次电就永久具有磁性 (因此列车可以不用集电) 之超导磁石不可。
因磁浮运输系统是利用磁力相吸或相斥的原理,故导致其分为“电动悬浮”(Electrodynamic Suspension, EDS) 与“电磁悬浮”(Electromagnetic Suspension, EMS) 两种型态。电动悬浮 (EDS) 是利用同性相斥的原理,当列车经由外力而移动,装置于列车上的常电导磁石产生移动磁场,而在轨道上的线圈产生感应电流,此电流再生磁场,由于此二磁场方向相同,故列车与轨道间产生互斥力,列车随即由此互斥力举升而悬浮。因列车的悬浮是靠两磁场作用力相互平衡而达成,故其悬浮高度可固定不变 (约10 ~ 15mm),列车即因此具有相当之稳定性。此外,列车必须先以其他方式启动,其所带之磁场才能产生感应电流与磁场,车辆才会悬浮;因此,列车必须装置车轮以便“起飞”与“降落”之用,当速度达40kph以上时,列车开始悬浮 (即“起飞”),车轮自动收起;同理当速度渐减不再悬浮时,车轮自动放下以便滑行 (即“降落”)。通常采用电动悬浮 (EDS) 的系统,只能以“线性同步马达”(Linear Synchronous Motor, LSM) 作为推进系统,且其速度相对较慢 (约300kph),图1即显示电动悬浮系统 (EDS) 与线性同步马达 (LSM) 之组合。
电动悬浮系统 (EDS) 与线性同步马达 (LSM) 之组合 [1]
电磁悬浮 (EMS) 则是利用异性相吸的原理,列车两侧向导轨环抱 (类似跨座式单轨系统),列车环抱的下部装有电磁石,导轨的底部装有钢板代替线圈,此时导轨之钢板在上,而列车之电磁石在下,当通电励磁时,电磁石产生之磁场吸引力吸引列车向上,列车因重力而下沉,两力平衡时使列车与导轨间产生间隙 (Gap),列车即因此悬浮,其悬浮高度 (约10 ~ 15mm) 因磁力强弱而产生变化,故磁场之励磁电流须采封闭回路以保持磁力稳定。此外,列车一开始 (速度为零时) 即可产生悬浮,因此列车不须装置车轮。通常采用电磁悬浮 (EMS) 的系统,可采用“线性感应马达”(Linear Inction Motor, LIM) 或线性同步马达 (LSM) 作为推进系统,其速度可高达500kph以上,图2即显示电磁悬浮系统 (EMS) 与线性感应马达 (LIM) 之组合。
『伍』 线性马达是怎么工作的
我们常说的磁悬浮,往往和线性马达驱动有着很大联系
磁浮运输系统通常采用“线性马达”作为推进系统,有关线性马达之特性先予以说明。一般马达的构造是中间一根带有“转子”(Rotor) 可以转动的轴,四周则是“定子”(Stator),装了线圈通电后即可产生磁场。所谓线性马达就是将马达沿轴线方向切开后予以展开,使马达的回转运动变为直线运动,故称之为线性马达 (详如图3所示)。线性马达因定子与转子装设位置之不同而有线性感应马达 (LIM) 与线性同步马达 (LSM) 之分:线性感应马达是在导轨上安装反应板 (以铝板当转子),而在列车上装
线性感应马达之构成原理 [1]
设靠三相交流电力励磁的移动用电磁石 (作为定子),分左右两排夹装在铝板两旁 (但不接触),磁力线与铝板垂直相交,铝板即感应而生电流,因而产生驱动力。由于线性感应马达的定子装在列车上,较导轨短,因此线性感应马达又称为“短定子线性马达”(Short-stator Motor);线性同步马达的原理则是将超导电磁石装于列车上 (当作转子),轨道上则装有三相电枢线圈 (作为定子),当轨道上的线圈供应以可变周波数的三相交流电时,即能驱动车辆。由于车辆移动的速度系依与三相交流电周波数成比例的同步速度移动,故称为线性同步马达,而又由于线性同步马达的定子装于轨道上,与轨道同长,故线性同步马达又称为“长定子线性马达”(Long-stator Motor)。
传统轨道运输系统由于使用专用轨道,并以钢轮作为支撑与导引,因此随着速度的增加,行驶阻力会递增,而牵引力则递减,列车行驶阻力大于牵引力时即无法再加速,故一直无法突破地面运输系统理论上最高速度每小时375公里的瓶颈 [1]。虽然法国TGV曾创下传统轨道运输系统时速515.3公里的世界纪录,但因轮轨材料会有过热疲乏的问题,故现今德、法、西、日等国之高铁商业营运时速均不超过300公里。因此,如要进一步提升车辆速度,必须放弃传统以车轮行驶之方式,而采用“磁力悬浮”(Magnetic Levitation,简称“磁浮”Maglev) 的方式,使列车浮离车道行驶,以减少摩擦力、大幅提高车辆的速度。此一浮离车道的作法,除不会造成噪音或空气污染外,并可增进能源使用之效率。另外采用“线性马达”(Linear Motor) 亦可加快该磁浮运输系统的速度,因此使用线性马达的磁浮运输系统应运而生。
所谓磁浮运输系统就是利用磁力相吸或相斥的原理,使列车浮离车道,此磁力的来源可分为“常电导磁石”(Permanent Magnets) 或“超导磁石”(Super Concting Magnets, SCM)。所谓的常电导磁石就是一般的电磁铁,即只有通电时才具有磁性,电流一切断则磁性消失,由于列车在极高速时集电困难,故常电导磁石仅能适用于采用磁力相斥原理、速度相对较慢 (约300kph) 的磁浮列车;至于速度高达500kph以上的磁浮列车 (利用磁力相吸原理),就非使用通一次电就永久具有磁性 (因此列车可以不用集电) 之超导磁石不可。
因磁浮运输系统是利用磁力相吸或相斥的原理,故导致其分为“电动悬浮”(Electrodynamic Suspension, EDS) 与“电磁悬浮”(Electromagnetic Suspension, EMS) 两种型态。电动悬浮 (EDS) 是利用同性相斥的原理,当列车经由外力而移动,装置于列车上的常电导磁石产生移动磁场,而在轨道上的线圈产生感应电流,此电流再生磁场,由于此二磁场方向相同,故列车与轨道间产生互斥力,列车随即由此互斥力举升而悬浮。因列车的悬浮是靠两磁场作用力相互平衡而达成,故其悬浮高度可固定不变 (约10 ~ 15mm),列车即因此具有相当之稳定性。此外,列车必须先以其他方式启动,其所带之磁场才能产生感应电流与磁场,车辆才会悬浮;因此,列车必须装置车轮以便“起飞”与“降落”之用,当速度达40kph以上时,列车开始悬浮 (即“起飞”),车轮自动收起;同理当速度渐减不再悬浮时,车轮自动放下以便滑行 (即“降落”)。通常采用电动悬浮 (EDS) 的系统,只能以“线性同步马达”(Linear Synchronous Motor, LSM) 作为推进系统,且其速度相对较慢 (约300kph),图1即显示电动悬浮系统 (EDS) 与线性同步马达 (LSM) 之组合。(网上有)
『陆』 线性马达的特点是什么
线性马达是一种将电能直接转换成直线运动机械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置。它可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成。
主要优点:
1、进给速度范围宽。可从1(1)m/s到20m/min以上,目前加工中心的快进速度已达208m/min,而传统机床快进速度<60m/min,一般为20~30m/min。 2、速度特性好。速度偏差可达(1)0.01%以下。 3、加速度大。直线电机最大加速度可达30g,目前加工中心的进给加速度已达3.24g,激光加工机的进给加速度已达5g,而传统机床进给加速度在1g以下,一般为0.3g。 4、定位精度高。采用光栅闭环控制,定位精度可达0.1~0.01(1)m。应用前馈控制的直线电机驱动系统可减少跟踪误差200倍以上。由于运动部件的动态特性好,响应灵敏,加上插补控制的精细化,可实现纳米级控制。 5、行程不受限制。传统的丝杠传动受丝杠制造工艺限制,一般4~6m,更的行程需要接长丝杠,无论从制造工艺还是在性能上都不理想。而采用直线电机驱动,定子可无限加长,且制造工艺简单,已有大型高速加工中心X轴长达40m以上。 6、结构简单、运动平稳、噪声小,运动部件摩擦小、磨损小、使用寿命长、安全可靠。