A lineáris motor olyan villanymotor , amelyben a mágneses rendszer egyik eleme nyitott és mágneses teret létrehozó tekercseléssel rendelkezik , a másik pedig kölcsönhatásba lép vele, és lineáris mozgást biztosító vezeték formájában van kialakítva. a motor mozgó része. Most a lineáris villanymotorok számos fajtáját (típusát) fejlesztették ki, például:
Sokféle lineáris motor, mint például az aszinkron, szinkron vagy egyenáramú, működési elvében megismétli a megfelelő forgómozgású motorokat , míg más típusú lineáris motorok (magnetostrikciós, piezoelektromos stb.) nem rendelkeznek forgómozgásként gyakorlati megvalósítással. motorok. A lineáris motor azon álló részét, amely a hálózatból kapja az áramot, állórésznek vagy elsődleges elemnek nevezzük , a motor azon részét, amely az állórésztől energiát kap, másodlagos elemnek vagy armatúrának (a " rotor " elnevezés nem vonatkozik egy lineáris motor részei, mivel a "rotor" szó jelentése "forgó", és a lineáris motorban nincs forgás).
A legelterjedtebbek a közlekedésben és a nagy lineáris elmozdulásoknál az aszinkron és szinkron lineáris motorok, de alkalmaznak lineáris egyenáramú motorokat és lineáris elektromágneses motorokat is. Ez utóbbiakat leggyakrabban a munkatestek kis mozgására használják, és ezzel egyidejűleg nagy pontosságot és jelentős tapadást biztosítanak.
A lineáris indukciós motor eszközéről akkor kaphat ötletet, ha az állórészt és a forgórészt a hagyományos indukciós motor tekercseivel a generatrix mentén a tengely mentén elvágja, és egy síkra fordítja. Az így kapott lapos szerkezet egy lineáris motor sematikus diagramja. Ha most egy ilyen motor állórész tekercseit háromfázisú váltóáramú hálózatra csatlakoztatjuk , akkor mágneses mező képződik , amelynek tengelye a légrés mentén az f tápfeszültség frekvenciájával arányos V sebességgel mozog. és a pólusosztás hossza t: V \u003d 2pf. Ez a rés mentén mozgó mágneses mező keresztezi a forgórész tekercsének vezetőit, és EMF -et indukál bennük , aminek hatására áramok kezdenek átfolyni a tekercsen. Az áramok és a mágneses tér kölcsönhatása egy olyan erő megjelenéséhez vezet, amely a Lenz-szabály szerint a mágneses tér mozgásának irányába hat. A forgórész – a továbbiakban másodlagos elemnek nevezzük – ennek az erőnek a hatására kezd el mozogni. A hagyományos aszinkron motorokhoz hasonlóan az elem mozgása némi csúszással történik az S = (V - v)/V mezőhöz képest, ahol v az elem sebessége. A lineáris motor névleges szlipje 2-6%. [1] A lineáris motor szekunder eleme nem mindig van tekercselve. A lineáris indukciós motor egyik előnye, hogy egy közönséges fémlemez másodlagos elemként használható. Ebben az esetben a szekunder elem is elhelyezhető két állórész között, vagy az állórész és a ferromágneses mag között. A másodlagos elem rézből, alumíniumból vagy acélból készül, és a nem mágneses másodlagos elem használata magában foglalja a ferromágneses elemeken keresztül záródó mágneses fluxusú tervezési sémákat. A szalag formájú másodlagos elemmel ellátott lineáris motorok működési elve megismétli a hagyományos aszinkron motorok működését, hatalmas ferromágneses vagy üreges nem mágneses rotorral. A lineáris motorok állórész-tekercsei a hagyományos aszinkron motorokéval megegyező csatlakozási sémával rendelkeznek, és általában háromfázisú váltakozó áramú hálózatra csatlakoznak. A lineáris motorok nagyon gyakran úgynevezett fordított mozgású üzemmódban működnek, amikor a szekunder elem áll és az állórész mozog. Egy ilyen lineáris motort, amelyet mozgó állórészes motornak neveznek, különösen széles körben alkalmaznak elektromos járművekben. Például az állórész fixen van rögzítve az autó padlója alatt, és a másodlagos elem egy fémszalag a sínek között, és néha maguk a sínek szolgálnak másodlagos elemként. A lineáris aszinkron motorok egyik fajtája a cső alakú (koaxiális) motor. Az ilyen motor állórésze cső alakú, amelynek belsejében lapos lemeztekercsek (állórész tekercsek) és fém alátétek vannak egymásba ágyazva, amelyek a mágneses áramkör részét képezik . A motortekercsek csoportosan kapcsolódnak össze, és a motor egyes fázisainak tekercsét képezik. Az állórész belsejében egy ferromágneses anyagból készült másodlagos elem, szintén csőszerű. Amikor az állórész tekercseit a hálózatra csatlakoztatjuk, annak belső felülete mentén mozgó mágneses tér képződik, amely a szekunder elem testében a kerülete mentén áramokat indukál. Ezeknek az áramoknak a kölcsönhatása a motor mágneses terével a cső mentén a szekunder elemre ható erőt hoz létre, amely (rögzített állórész mellett) a szekunder elem ebbe az irányba történő elmozdulását idézi elő. A lineáris motorok csőszerű kialakítását a szekunder elemben lévő mágneses fluxus tengelyirányú iránya jellemzi, ellentétben a lapos lineáris motorral, amelyben a mágneses fluxus radiális irányú.
A szinkronmotorok fő alkalmazási területe, ahol előnyeik különösen erősek, a nagy sebességű elektromos szállítás . Az a tény, hogy az ilyen szállítás normál működési feltételei között viszonylag nagy légrésre van szükség a mozgó rész és a másodlagos elem között. Ebben az esetben egy aszinkron lineáris motor nagyon alacsony teljesítménytényezővel (cosφ) rendelkezik, és használata gazdaságilag nem kifizetődő. Ezzel szemben a szinkron lineáris motor viszonylag nagy légrést tesz lehetővé az állórész és a szekunder elem között, és az egységhez közeli cosφ-vel és nagy hatásfokkal működik , elérve a 96%-ot. A szinkron lineáris motorok nagysebességű közlekedésben való felhasználását rendszerint az autók mágneses felfüggesztésével, valamint szupravezető mágnesek és gerjesztő tekercsek használatával kombinálják, ami lehetővé teszi a mozgás kényelmének és az autó gazdasági teljesítményének növelését. gördülőállomány.
Minden lineáris motor két kategóriába sorolható:
Az alacsony gyorsulású motorokat a tömegközlekedésben ( maglev , monorail , metró ) vontatásként , valamint szerszámgépekben (lézeres, vízvágó, fúró és maró) és más technológiai berendezésekben használják az iparban. A nagy gyorsulású tolómotorok meglehetősen kis hosszúságúak, és általában egy objektum nagy sebességre gyorsítására, majd elengedésére használják (lásd Gauss ágyú ). Gyakran használják a hipersebességű ütközések kutatására , és hipotetikusan speciális eszközökben is felhasználhatók, például fegyverekben vagy űrrepülőgépekben .
A lineáris motorokat széles körben használják szerszámgépek előtolásában és a robotikában is . Lineáris kódolókat gyakran használnak a pozicionálási pontosság javítására .
| Motorok | |||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| |||||||||||||||||
| Lásd még örökmozgó Fogaskerék motor gumi motor | |||||||||||||||||