直線電機(jī)通常被認(rèn)為是扁平或U形通道設(shè)計(jì)。但是管狀或軸式直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理提供了更高的效率，使其特別適合龍門應(yīng)用。

圓柱形設(shè)計(jì)的好處

管狀直線電機(jī)由帶有永磁體的推桿（或管）和帶有線圈的定子（有時(shí)稱為壓力器）組成。最常見的配置是帶有移動(dòng)定子的固定推桿，可以將負(fù)載或工具連接到該定子推桿上。但是一些制造商提供了這樣的配置，其中桿從包圍定子的殼體延伸和縮回。該設(shè)計(jì)提供了氣動(dòng)或螺桿驅(qū)動(dòng)的桿式致動(dòng)器的替代方案。在桿式推力應(yīng)用中，線性馬達(dá)提供高速和加速，能夠承受高負(fù)載循環(huán)和精確定位。

帶有伸縮桿的直線電機(jī)為氣動(dòng)或螺桿驅(qū)動(dòng)的推桿執(zhí)行器提供了替代方案。

管狀直線電機(jī)優(yōu)于扁平和U型通道的主要優(yōu)點(diǎn)是效率高。直線電機(jī)的工作原理是洛倫茲力，它指出當(dāng)帶有電流的導(dǎo)體（定子）放置在垂直于電流的磁場(chǎng)中時(shí)，會(huì)在導(dǎo)體上產(chǎn)生力。力的方向垂直于磁場(chǎng)和電流。管狀直線電機(jī)的關(guān)鍵在于它們的設(shè)計(jì)允許整個(gè)線圈（不僅僅是線圈的一部分，如平面和U形通道設(shè)計(jì)）垂直于磁通量，因此所有電流都用于產(chǎn)生力在旅行方向上，最大限度地提高效率。

垂直于磁通量和電流產(chǎn)生力

高效設(shè)備產(chǎn)生的熱量更少，因此需要更少的冷卻。較少的熱量還意味著由于熱效應(yīng)導(dǎo)致的部件的膨脹和收縮較少，更重要的是，較少的熱量傳遞到外部負(fù)載或工作環(huán)境。結(jié)果是更好的定位精度，這對(duì)于切割，加工或分配應(yīng)用尤其重要。雖然有些設(shè)計(jì)可用于鐵芯定子以獲得更高的力，但大多數(shù)管狀電機(jī)都是無鐵芯的，因此它們沒有齒槽效應(yīng)并產(chǎn)生非常平滑的運(yùn)動(dòng)。

推桿和定子之間的氣隙或空間相對(duì)較大，為0.5mm至2mm，圓形設(shè)計(jì)平衡了桿和定子之間的吸引力。這些特征使得管狀線性電動(dòng)機(jī)的安裝和組裝比其他線性電動(dòng)機(jī)類型更容易。

直線電機(jī)XYZ軸龍門系統(tǒng)

龍門系統(tǒng)

與其他線性電機(jī)類型一樣，管狀電機(jī)通常與直線軸承系統(tǒng)集成，不僅可以提供驅(qū)動(dòng)力，還可以提供負(fù)載引導(dǎo)。它們的圓形設(shè)計(jì)使其成為與單個(gè)導(dǎo)軌集成的理想選擇。在龍門系統(tǒng)（軸上有兩個(gè)執(zhí)行器）中，單軌執(zhí)行器優(yōu)于雙軌設(shè)計(jì)，因?yàn)榫哂袃蓚€(gè)以上并聯(lián)運(yùn)行的軌道的系統(tǒng)更可能在軌道之間經(jīng)歷不對(duì)準(zhǔn)，這導(dǎo)致結(jié)合和過早磨損。實(shí)際上，許多線性電動(dòng)機(jī)門架使用管狀線性電動(dòng)機(jī)。與其他直線電機(jī)一樣，管狀設(shè)計(jì)可在單個(gè)推桿上驅(qū)動(dòng)多個(gè)定子，以便在同一軸上進(jìn)行多次獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。