Mikä on lineaarinen induktiomoottori: suunnittelu ja sen toiminta

Itse vuosina 1840-luvulla Charles Wheatstone on aloittanut lineaarisen induktiomoottorin kehittämisen Lontoossa, mutta tämä näyttää olevan epäkäytännöllistä. Vuonna 1935 toimintamallin kehitti Hermann Kemper, ja Eric esitteli täysikokoisen toimintaversion vuonna 1940. Sitten laitetta käytettiin monissa sovelluksissa monilla teollisuudenaloilla. Tässä artikkelissa selitetään selkeästi lineaarinen Induktiomoottori , sen toimintaperiaate, suorituskyky, suunnittelu, rakenne, edut ja haitat sekä tärkeimmät sovellukset. Sukelletaan käsitteeseen.

Mikä on lineaarinen induktiomoottori?

Lineaarinen induktiomoottori on lyhennetty LIM: ksi ja tämä on pyörivän induktiomoottorin parannettu versio, jossa lähtö on lineaarinen siirtymäliike pyörivän liikkeen sijasta. Tämä laite tuottaa muuta lineaarista liikettä ja voimaa kuin pyörivää momenttia. Lineaarisen suunnittelu ja toimivuus induktio moottori voidaan esittää alla olevassa kuvassa luomalla radikaalimuotoinen leikkaus pyörivään induktioon ja tasoittamalla siten osa.

Lähtö on tasoitettu staattori tai yläpuoli, jossa on rautapäällysteiset laminaatit, joissa nämä kuljettavat kolmivaiheisia moninapaisia ​​käämiä, joissa on johtimet, jotka ovat 90⁰kulmat liikkeen suuntaan. Se koostuu myös oravakoteloidusta käämityypistä, kun taas se sisältyy yleensä loputtomaan alumiinista tai kuparista valmistettuun levyyn, jota pidetään kiinteällä pinnoitetulla rautatuella.

Laitteen nimestä riippumatta kaikki lineaariset induktiomoottorit eivät tuota lineaarista liikettä, muutamia laitteen tuottamista laitteista käytetään suurten halkaisijoiden pyörimisten tuottamiseen, ja loputtomien ensiöosien käyttö on kalliimpaa.

Design

Perusrakenne ja lineaarinen induktiomoottori melkein vastaavat samaa kuin kolmivaiheinen induktio moottori, vaikka se ei näytä siltä kuin normaali induktiomoottori. Kun monivaiheisen induktiomoottorin staattoriosaan muodostetaan leikkaus ja asetetaan tasaiselle pinnalle, tämä muodostaa lineaarisen induktiomoottorin pääosan. Samalla tavalla, kun monivaiheisen induktiomoottorin roottoriosaan muodostuu leikattu os ja asetetaan tasaiselle pinnalle, tämä luo lineaarisen induktiomoottorin toissijaisen osan.

Lineaarinen induktiomoottorirakenne Tämän lisäksi on olemassa toinen malli lineaarisesta induktiomoottorista, jota käytetään suorituskyvyn parantamiseen, ja tätä kutsutaan DLIM: ksi, joka on kaksipuolinen lineaarinen induktiomoottori. Tällä mallilla on ensisijainen osa, joka on sijoitettu toissijaisen osan toiseen päähän. Tätä mallia käytetään parantamaan vuon käyttöä sekä ensisijaisella että toissijaisella puolella. Tämä on lineaarisen induktiomoottorin rakentaminen .

Lineaarisen induktiomoottorin toimintaperiaate

Seuraavassa osassa selitetään selkeästi lineaarisen induktiomoottorin toiminta .

Kun moottorin ensiöosaan tulee jännite käyttämällä tasapainotettua kolmivaiheista tehoa, tapahtuu virtausliikettä koko ensiöosan pituudelta. Tämä magneettikentän lineaarinen liike on yhtä suuri kuin kolmivaiheisen induktiomoottorin staattoriosassa oleva pyörivä magneettikenttä.

Tämän seurauksena sähkövirta indusoituu sekundäärikäämin johtimissa johtajan ja johtimen välisen vertailevan liikkeen vuoksi vuon liike . Indusoituva virta liittyy vuon liikkeen kanssa jommankumman lineaarisen voiman tuottamiseksi ja tämä näkyy

Vs = 2tfs m / s

Kun ensisijainen osa tehdään vakiona ja toisella osalla on liikettä, voima vetää toissijaisen osan itse suuntaansa ja tämä johtaa tarvittavan suoraviivaisen liikkeen muodostumiseen. Kun järjestelmään syötetään virtalähde, muodostettu kenttä muodostaa lineaarisen liikkuvan kentän, jossa nopeus on esitetty yllä mainitun yhtälön mukaisesti.

Yhtälössä ’fs’ vastaa syöttötaajuuden mittauksen määrää Hz: ssä

’Vs’ vastaa lineaarista liikkuvaa kenttää mitattuna m / s

’T’ vastaa lineaarisen navan nousua, mikä tarkoittaa pylvään ja pylvään välistä etäisyyttä metreinä

V = (1-s) Vs

Samaa perustelua vastaavasti induktiomoottorin kunnossa toissijainen juoksija ei pidä samaa nopeutta kuin moottorin nopeusarvo magneettikenttä . Tämän vuoksi se aiheuttaa liukastumisen.

lineaarinen induktiomoottorikaavio näkyy seuraavasti:

Toiminta LIM

Lineaarisen induktiomoottorin ominaisuudet

Muutamia LIM-ominaisuuksista ovat:

Loppuvaikutus

Eri kuin pyöreä induktiomoottori, LIM: llä on ominaisuus, jota kutsutaan 'loppuvaikutukseksi'. Loppuvaikutus koostuu hyötysuhteesta ja suorituskyvyn menetyksistä, jotka ovat seurausta magneettisesta energiasta, joka kulkeutuu ja pudotetaan ensiöosan lopussa pää- ja toissijaisten osien suhteellisen liikkeen kautta.

Vain toissijaisella osalla laitteen toiminnallisuus näyttää olevan sama kuin pyörivän koneen, edellyttäen, että se on lähes kahden pylvään päässä toisistaan, mutta pienellä liukastuksella tapahtuvan työntövoiman ensisijainen vähennys on minimaalinen, silti se on joko 8 tai enemmän pylväät pidempään. Loppuvaikutusten vuoksi LIM-laitteilla ei ole kykyä ajaa valoa, kun taas yleinen induktiomoottorityyppi pitää tämän kyvyn käyttää moottoria, jolla on lähempänä synkronikenttää vähäisissä kuormitusolosuhteissa. Tätä vastustamalla loppuefekti tuottaa vastaavia häviöitä, joilla on lineaarimoottorit.

Työntövoima

LIM-laitteiden aiheuttama käyttö on melkein sama kuin yleisten induktiomoottoreiden. Nämä käyttövoimat edustavat suunnilleen samaa ominaiskäyrää kuin liukastuminen, vaikka loppuvaikutukset moduloivatkin niitä. Tätä kutsutaan myös Tractive-ponnistukseksi. Se näkyy

F = Pg / Vs mitattu Newtonina

Levitaatio

Lisäksi, toisin kuin pyörivä moottori, LIM-laitteilla on elektrodynaaminen levitaatiovoima, jolla on nolla lukemaa ”0” -liukumassa ja tämä tuottaa suunnilleen kiinteän määrän aukkoa, kun luisto kasvaa jompaankumpaan suuntaan. Tämä tapahtuu vain yksipuolisissa moottoreissa, ja tätä ominaisuutta ei yleensä tapahdu, kun toissijaiseen osaan käytetään rautaa tukevaa levyä, koska se luo vetovoiman, joka voittaa nostopaineen.

Poikittaisen reunan vaikutus

Lineaarisilla induktiomoottoreilla on myös poikittainen reunavaikutus, joka on, että samassa liikesuunnassa olevat nykyiset polut kehittävät häviöitä ja näiden polkujen takia tehollinen työntövoima vähenee. Koska tämän poikittaisen reunan vaikutus tapahtuu.

Esitys

lineaarisen induktiomoottorin suorituskyky voidaan tunnistaa alla selitetyn teorian avulla, jossa liikkuvan aallon synkroninen nopeus on esitetty

Vs = 2f (lineaarisen navan kuoppa) …… ..m / s

”F” vastaa syötettyä taajuutta, joka on mitattu hertseinä

Pyörivän induktiomoottorin tapauksessa toissijaisen osan nopeus LIM: ssä on pienempi kuin synkronisen nopeuden ja sen antaa

Vr = Vs (1-s), ’s’ on LIM-lipsahdus ja se on

S = (Vs - Vr) / Vs

Lineaarinen voima saadaan

F = ilmarakon teho / Vs

LIM: n työntövoiman nopeuskäyrän muoto on melkein identtinen pyörivän induktiomoottorin nopeuden v / s momenttikäyrän muodon kanssa. Kun LIM: ää ja pyörivää induktiomoottoria verrataan, lineaarinen induktiomoottori tarvitsee suurempaa ilmaväliä, minkä vuoksi magnetointivirta kasvaa ja tekijät, kuten suorituskyky ja tehokerroin, ovat minimaaliset.

RIM: n tapauksessa staattorin ja roottorin osien pinta-ala on samanlainen, kun taas LIM: ssä yksi on lyhyempi kuin toinen osa. Vakionopeudella lyhyemmällä osuudella on jatkuva kulku kuin toisella.

Hyödyt ja haitat

lineaarisen induktiomoottorin edut ovat:

LIM: n tärkeimmät edut ovat:

• Kokoonpanohetkellä ei ole magneettisia vetovoimia. Siitä syystä, että LIM-laitteissa ei ole kestomagneetteja, järjestelmän kokoonpanohetkellä ei ole vetovoimaa.
• Lineaarisilla induktiomoottoreilla on myös etu, että ne kulkevat pitkiä pituuksia. Nämä laitteet on toteutettu pääasiassa pitkiä sovelluksia varten, koska toissijaiset osat eivät sisälly kestomagneetteihin. Magneettien puuttuminen toisessa osassa antaa näiden laitteiden olla kalliita, koska laitteen hinta on ratkaisevasti magneettisen raidan kehittymisessä.
• Tehokkaasti hyödyllinen raskaisiin käyttötarkoituksiin. Lineaarisia induktiomoottoreita käytetään ensisijaisesti korkeapaineisissa lineaarimoottoriolosuhteissa, joissa niitä esiintyy tasaisella voimalla, joka on lähes 25 g: n kiihtyvyys ja noin satoja paunoja.

lineaarisen induktiomoottorin haitat ovat:

• LIM-laitteiden rakentaminen on jonkin verran monimutkaista, koska ne edellyttävät hienostuneita ohjausalgoritmeja.
• Nämä ovat lisänneet vetovoimia toiminnan aikana.
• Ei näytä voimaa pysähdyksen aikana.
• Laitteen parantunut fyysinen koko tarkoittaa, että pakkauskoko on suurempi.
• Vaatii enemmän virtaa toiminnallisuuteen. Verrattuna kestomagneettien lineaarimoottoreihin, hyötysuhde on pienempi ja tuottaa enemmän lämpöä. Tämä edellyttää lisäksi vesijäähdytyslaitteiden sisällyttämistä rakenteeseen.

Lineaarisen induktiomoottorin sovellukset

Lineaaristen induktiomoottoreiden yksinomainen käyttö löytyy esimerkiksi sovelluksista

• Metalliset kuljetinhihnat
• Mekaaniset ohjauslaitteet
• Toimilaitteet suurnopeuksisille katkaisijoille
• Shuttle-tehostavat sovellukset

Kaiken kaikkiaan kyse on lineaaristen induktiomoottorien käsitteestä. Tämä artikkeli on selittänyt selkeästi lineaaristen induktiomoottoreiden periaatteet, suunnittelun, työskentelyn, käyttötavat, edut ja haitat. Lisäksi on tiedettävä, kuinka nopeuden v / s napa nousee ominaisuudet lineaarisessa induktiomoottorissa suorittaa?