作為一種機電系統，直線(xiàn)步進(jìn)電機的直接傳動(dòng)就是進(jìn)一步把相關(guān)機械構造進(jìn)行簡(jiǎn)單化，在電氣控制技術(shù)方面做到進(jìn)一步的完善，使之能夠跟上現代電機技術(shù)發(fā)展的步伐。相比較于傳統機械結構，直線(xiàn)步進(jìn)電機并不是旋轉運動(dòng)與機械變換裝置相結合來(lái)獲得直線(xiàn)運動(dòng)的，而是可以進(jìn)行直接有效的直線(xiàn)傳動(dòng)。這種設備只要很小的電脈沖信號就可以形成比較大的推力，能夠產(chǎn)生直線(xiàn)運動(dòng)；這樣能夠消除由傳統機械元件而引起的諸多誤差與缺陷。

 

　　根據電磁場(chǎng)產(chǎn)生推力的原理，直線(xiàn)步進(jìn)電機可以大致分類(lèi)為兩種：變磁阻式和混合式。前者具有結構簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)則是磁力數值小、不對稱(chēng)、力矩波動(dòng)較大。后者混合式直線(xiàn)步進(jìn)電機是在前者基礎上加入了永磁體，因而即使是在斷電的情況下，永磁體還能夠產(chǎn)生一定的力矩，可以繼續直線(xiàn)運行一段距離。由于永磁體的存在，因而在單位體積上能夠形成比磁阻式更大的推力，能夠較為輕易完成微步控制，并且其控制距離對于參數的依賴(lài)性弱，一致性較好。為了提高直線(xiàn)運動(dòng)的平穩性、減小推力帶來(lái)的波動(dòng)，在混合式電機中通常使用細分技術(shù)。

 

　　直線(xiàn)步進(jìn)電機的基本結構主要是由動(dòng)子、定子以及線(xiàn)圈組成。動(dòng)子主要組成是永久磁鐵和電磁鐵；定子則是由等距離的齒槽疊片貼心構成的。通常用細分技術(shù)來(lái)控制這種電機，能夠實(shí)現高分辨率和精密定位。

 

直線(xiàn)步進(jìn)電機在航空行業(yè)中的應用

 

　　航空領(lǐng)域中放油閥就是由渦輪渦桿結構或者旋轉絲桿結構來(lái)驅動(dòng)實(shí)現的。這類(lèi)旋轉電機驅動(dòng)通過(guò)一定的傳動(dòng)比減速之后，使得輸出的力矩增大，再經(jīng)過(guò)直線(xiàn)位置上的傳感器后能夠做到位置的精確定位以及具有較強的斷電力矩。然而，不是每樣東西都是十全十美的，它的直線(xiàn)運動(dòng)機構體積大、質(zhì)量大、效率低，齒輪的吻合磨損大，且控制起來(lái)比較困難。在實(shí)際應用當中，可以知道在航空中要運用到直線(xiàn)運動(dòng)的地方，諸如電液伺服閥、氧氣壓縮閥、放油閥、電動(dòng)活門(mén)閥、發(fā)動(dòng)機的油門(mén)桿、衛星天線(xiàn)等等，所需的推力并不是很大，而是希望能夠將渦輪、渦桿或旋轉絲桿等的旋轉運動(dòng)變換成直線(xiàn)運動(dòng)，但卻無(wú)法滿(mǎn)足飛機快速動(dòng)閥的一些性能要求，諸如靠性、頻響、高靈敏度。

 

　　目前，在國內外用于航天動(dòng)力系統的流量調節閥門(mén)有三種：一是多個(gè)電磁閥之間進(jìn)行并聯(lián)，用開(kāi)關(guān)來(lái)控制各個(gè)管路上的流阻對管路上的流量來(lái)進(jìn)行調節；二是使用旋轉步機調節閥，是由步機的控制器產(chǎn)生并發(fā)送不同數量的脈沖波從而控制閥門(mén)，進(jìn)而達到對液路流量的控制。這種調節閥能夠進(jìn)行無(wú)級調節，它可以是閉環(huán)調節也可以是開(kāi)環(huán)調節，且對產(chǎn)品的傳動(dòng)結構的精度要求比較高，其造價(jià)較為昂貴。三是配合使用電液伺服和單雙閥座流量機械式調節閥，來(lái)達到雙流量的控制目的；其具有控制精度高、響應速度快的優(yōu)點(diǎn)，但是這兩種門(mén)閥都具有回流，并且制造難度大、造價(jià)昂貴。

 

　　現在又有一種新型的調節閥。直線(xiàn)步進(jìn)電機與閥本體相結合的新型調節閥。該調節閥主要結構為直線(xiàn)步機、閥芯、閥座和回味彈簧。閥芯與步進(jìn)電機的動(dòng)子在結構上是相連接的，由于動(dòng)子要做直線(xiàn)運動(dòng)，因而和動(dòng)子相連的閥芯也要做直線(xiàn)運動(dòng)，閥門(mén)能夠調節流通面積和開(kāi)度，這就形成流量的變化，從而能夠控制流量。若將閥芯的節流面做成拋物線(xiàn)狀，那么流量和行程就將成線(xiàn)性關(guān)系。

結語(yǔ)

 

　　在航空動(dòng)力系統中，調節閥是其最為重要的流量調節裝置之一，發(fā)動(dòng)機的推力改變及精確控制的實(shí)現都在很大程度上依賴(lài)于調節閥的特性。這就要求對于流量的變化與步進(jìn)直線(xiàn)電機的行程要非常精確的成一定的比例。所以可靠性較高、定位精度較高、性能較高的直線(xiàn)步進(jìn)電機在航空行業(yè)中有著(zhù)非常好的應用前景。總之，直線(xiàn)步進(jìn)電機在航空行業(yè)中有些很大的發(fā)展潛力以及大力推廣的前景。