无铁芯直线电机凭啥成高端设备“新宠”？一文看懂核心原理

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　　直线电机是一种可以把电能直接转化成直线运动机械能的装置，不需要用传统旋转电机和滚珠丝杠组成的中间转换机构，非常方便。而无铁芯直线电机比普通的直线电机精度更高，响应更快，那么，它的工作原理是怎样的呢？

　　一、从电磁感应到直线运动

　　无铁芯直线电机的核心原理仍基于安培力定律，带电导体在磁场中会受到力的作用，力的方向由左手定则判断。与旋转电机不同的是，它将旋转电机的定子和转子“展开”成直线结构：一侧是由永磁体阵列组成的“定子”（通常称为初级），另一侧是由线圈绕组组成的“动子”（通常称为次级）。当线圈绕组通入交变电流时，会产生移动的磁场，与永磁体的静磁场相互作用，直接推动动子做直线往复运动，无需任何中间传动部件。

　　二、无铁芯设计

　　传统有铁芯直线电机的线圈绕组会绕在铁芯上，铁芯的齿槽结构会导致磁场分布不均，从而产生齿槽力，影响运动的平稳性。无铁芯直线电机则去掉了动子的铁芯，将线圈绕组采用环氧树脂灌封成轻薄的“无铁芯线圈组”。这种设计从根源上消除了齿槽效应，使动子运动时几乎没有阻力波动，能实现纳米级的定位精度和微米级的重复定位精度，特别适合对平稳性要求极高的精密检测设备。

　　三、磁场耦合方式

　　无铁芯直线电机的磁场耦合主要有两种方式：一种是平板式结构，永磁体阵列和无铁芯线圈组平行放置，结构简单，行程可灵活延长；另一种是U型槽式结构，永磁体阵列呈U型分布，线圈组位于U型槽中间，磁场被约束在槽内，漏磁少，推力密度更高。不同的耦合方式对应不同的应用场景：平板式适合大行程、低推力需求，U型槽式则更适合小行程、高推力的精密运动。

　　以上介绍的就是无铁芯直线电机的工作原理。如今，高端制造对运动精度和响应速度的要求越来越高，无铁芯直线电机的应用场景也越来越广泛。雅科贝思在这一领域有着较高的知名度，它凭借多年的技术积累，推出了多款无铁芯直线电机产品，为高端设备的性能突破提供了核心动力。