Navikli smo na klasični dizajn motora s unutarnjim izgaranjem, koji, zapravo, postoji već jedno stoljeće. Brzo sagorijevanje zapaljive smjese unutar cilindra dovodi do povećanja tlaka, koji gura klip. To pak preko klipnjače i poluge okreće osovinu.

Klasični LED

Ako želimo motor učiniti snažnijim, prije svega moramo povećati volumen komore za izgaranje. Povećanjem promjera povećavamo težinu klipova, što negativno utječe na rezultat. Povećanjem duljine produljujemo klipnjaču, a povećavamo cijeli motor u cjelini. Ili možete dodati cilindre - što, naravno, također povećava rezultirajuću veličinu motora.

Inženjeri ICE-a za prvu letjelicu suočili su se s takvim problemima. Na kraju su smislili prekrasan "zvjezdasti" raspored motora, gdje su klipovi i cilindri raspoređeni u krug u odnosu na osovinu pod jednakim kutovima. Takav sustav se dobro hladi protokom zraka, ali je sveukupno vrlo velik. Stoga je potraga za rješenjima nastavljena.

Godine 1911. Macomber Rotary Engine Company iz Los Angelesa predstavila je prvi od aksijalnih (aksijalnih) ICE-ova. Također se nazivaju "bačvama", motori s ljuljajućim (ili kosim) podloškom. Izvorna shema omogućuje vam postavljanje klipova i cilindara oko glavne osovine i paralelno s njom. Rotacija osovine nastaje zbog ljuljajuće podloške, koju naizmjenično pritiskaju klipnjače.
Macomberov motor je imao 7 cilindara. Proizvođač je tvrdio da motor može raditi na brzinama između 150 i 1500 okretaja u minuti. U isto vrijeme, pri 1000 okretaja u minuti, davao je 50 KS. Izrađen od tada dostupnih materijala, težio je 100 kg i imao dimenzije 710 × 480 mm. Takav je motor ugrađen u zrakoplov pionira avijatičara Charlesa Francisa Walsha "Walsh's Silver Dart".

Ni sovjetski inženjeri nisu stajali po strani. Godine 1916. pojavio se motor koji su dizajnirali A. A. Mikulin i B. S. Stechkin, a 1924. - motor Starostina. Možda samo ljubitelji povijesti zrakoplovstva znaju za ove motore. Poznato je da su detaljna ispitivanja provedena 1924. godine otkrila povećane gubitke trenja i velika opterećenja pojedinih elemenata takvih motora.

Aksijalni ICE Duke motor

Navikli smo na klasični dizajn motora s unutarnjim izgaranjem, koji, zapravo, postoji već jedno stoljeće. Brzo sagorijevanje zapaljive smjese unutar cilindra dovodi do povećanja tlaka, koji gura klip. To pak preko klipnjače i poluge okreće osovinu.

Klasični LED

Ako želimo motor učiniti snažnijim, prije svega moramo povećati volumen komore za izgaranje. Povećanjem promjera povećavamo težinu klipova, što negativno utječe na rezultat. Povećanjem duljine produljujemo klipnjaču, a povećavamo cijeli motor u cjelini. Ili možete dodati cilindre - što, naravno, također povećava volumen motora.

Inženjeri ICE-a za prvu letjelicu suočili su se s takvim problemima. Na kraju su smislili prekrasan "zvjezdasti" raspored motora, gdje su klipovi i cilindri raspoređeni u krug u odnosu na osovinu pod jednakim kutovima. Takav sustav se dobro hladi protokom zraka, ali je sveukupno vrlo velik. Stoga je potraga za rješenjima nastavljena.

Godine 1911. Macomber Rotary Engine Company iz Los Angelesa predstavila je prvi od aksijalnih (aksijalnih) ICE-ova. Također se nazivaju "bačvama", motori s ljuljajućim (ili kosim) podloškom. Izvorna shema omogućuje vam postavljanje klipova i cilindara oko glavne osovine i paralelno s njom. Rotacija osovine nastaje zbog ljuljajuće podloške, koju naizmjenično pritiskaju klipnjače.

Macomberov motor je imao 7 cilindara. Proizvođač je tvrdio da motor može raditi na brzinama između 150 i 1500 okretaja u minuti. U isto vrijeme, pri 1000 okretaja u minuti, davao je 50 KS. Izrađen od tada dostupnih materijala, težio je 100 kg i imao dimenzije 710 × 480 mm. Takav je motor ugrađen u zrakoplov pionira avijatičara Charlesa Francisa Walsha "Walsh's Silver Dart".

Briljantni i pomalo ludi inženjer, izumitelj, dizajner i biznismen John Zacharias DeLorean sanjao je o tome da usprkos postojećem sagradi novo automobilsko carstvo i napravi potpuno jedinstven "auto iz snova". Svi znamo DMC-12, jednostavno nazvan DeLorean. Ne samo da je postala filmska zvijezda u filmu Povratak u budućnost, već je imala i jedinstvena rješenja u svemu - od aluminijskog kućišta na okviru od pleksiglasa do vrata u obliku galebovih krila. Nažalost, u pozadini ekonomske krize, proizvodnja stroja nije se opravdala. A onda je DeLorean otišao na dugo suđenje u slučaju lažne droge.

Ali malo ljudi zna da je DeLorean želio nadopuniti jedinstveno izgled automobil je također bio jedinstven motor - među crtežima pronađenim nakon njegove smrti bili su crteži aksijalnog motora s unutarnjim izgaranjem. Sudeći prema njegovim pismima, takav je motor zamislio još 1954. godine, a ozbiljno se počeo baviti njegovim razvojem 1979. godine. Motor DeLorean imao je tri klipa, koji su bili raspoređeni u jednakostranični trokut oko osovine. Ali svaki je klip bio dvostran - svaki je kraj klipa morao raditi u svom cilindru.

Crtež iz DeLorean bilježnice

Iz nekog razloga nije došlo do rođenja motora - možda zato što se razvoj automobila od nule pokazao prilično kompliciranim pothvatom. DMC-12 je bio opremljen 2,8-litrenim V6 motorom koji su zajednički razvili Peugeot, Renault i Volvo s kapacitetom od 130 KS. S. Radoznali čitatelj može proučiti skenove Deloreanovih crteža i bilješki na ovoj stranici.

Egzotična varijanta aksijalnog motora - "Trebent motor"

Međutim, takvi motori nisu bili široko korišteni - u velikim zrakoplovima postupno je došlo do prijelaza na turbomlazne motore, au automobilima se do danas koristi shema u kojoj je osovina okomita na cilindre. Zanimljivo je samo zašto takva shema nije zaživjela u motociklima, gdje bi kompaktnost dobro došla. Očigledno, nisu uspjeli ponuditi nikakvu značajnu prednost u odnosu na dizajn na koji smo navikli. Sada takvi motori postoje, ali se uglavnom ugrađuju u torpeda - zbog toga koliko dobro pristaju u cilindar.

Varijanta pod nazivom "Cilindrični energetski modul" s dvostrukim klipovima. Okomite šipke u klipovima opisuju sinusoidu, krećući se duž valovite površine

Glavna karakteristika aksijalnog motora s unutarnjim izgaranjem je njegova kompaktnost. Osim toga, njegove mogućnosti uključuju promjenu omjera kompresije (volumena komore za izgaranje) jednostavnom promjenom kuta podloške. Podloška oscilira na osovini zahvaljujući sferičnom ležaju.

No, novozelandska tvrtka Duke Engines 2013. godine predstavila je svoju modernu verziju aksijalnog motora s unutarnjim izgaranjem. Njihov agregat ima pet cilindara, ali samo tri mlaznice za ubrizgavanje goriva i nema ventile. Također zanimljiva karakteristika motora je činjenica da se osovina i podloška okreću u suprotnim smjerovima.

Unutar motora ne okreću se samo podloška i osovina, već i skup cilindara s klipovima. Zahvaljujući tome, bilo je moguće riješiti se ventilskog sustava - u trenutku paljenja, pokretni cilindar jednostavno prolazi pored rupe u koju se ubrizgava gorivo i gdje se nalazi svjećica. Tijekom ispušne faze, cilindar prolazi kroz ispušni otvor za plinove.

Zahvaljujući ovom sustavu, broj potrebnih svijeća i mlaznica manji je od broja cilindara. A za jedan okretaj, ima ukupno isti broj hodova klipa kao i 6-cilindrični motor konvencionalnog dizajna. U isto vrijeme, težina aksijalnog motora je 30% manja.

Osim toga, inženjeri iz Duke Enginesa tvrde da je omjer kompresije njihovog motora bolji od konvencionalnih analoga i iznosi 15:1 za 91 benzin (za standardne automobilske motore s unutarnjim izgaranjem ta je brojka obično 11:1). Svi ovi pokazatelji mogu dovesti do smanjenja potrošnje goriva i, kao rezultat toga, do smanjenja štetnih učinaka na okoliš (dobro, ili do povećanja snage motora - ovisno o vašim ciljevima).

Sada tvrtka dovodi motore u komercijalnu upotrebu. U ovo doba dokazanih tehnologija, diversifikacije, ekonomije razmjera itd. Teško je zamisliti kako možete ozbiljno utjecati na industriju. Duke Engines, po svemu sudeći, također to predstavlja, pa svoje motore namjeravaju ponuditi za motorna plovila, generatore i male letjelice.

Demonstracija malih vibracija motora Duke

Aksijalni ICE Duke motor

Navikli smo na klasični dizajn motora s unutarnjim izgaranjem, koji, zapravo, postoji već jedno stoljeće. Brzo sagorijevanje zapaljive smjese unutar cilindra dovodi do povećanja tlaka, koji gura klip. To pak preko klipnjače i poluge okreće osovinu.

Klasični LED

Ako želimo motor učiniti snažnijim, prije svega moramo povećati volumen komore za izgaranje. Povećanjem promjera povećavamo težinu klipova, što negativno utječe na rezultat. Povećanjem duljine produljujemo klipnjaču, a povećavamo cijeli motor u cjelini. Ili možete dodati cilindre - što, naravno, također povećava volumen motora.

Inženjeri ICE-a za prvu letjelicu suočili su se s takvim problemima. Na kraju su smislili prekrasan "zvjezdasti" raspored motora, gdje su klipovi i cilindri raspoređeni u krug u odnosu na osovinu pod jednakim kutovima. Takav sustav se dobro hladi protokom zraka, ali je sveukupno vrlo velik. Stoga je potraga za rješenjima nastavljena.

Godine 1911. Macomber Rotary Engine Company iz Los Angelesa predstavila je prvi od aksijalnih (aksijalnih) ICE-ova. Također se nazivaju "bačvama", motori s ljuljajućim (ili kosim) podloškom. Izvorna shema omogućuje vam postavljanje klipova i cilindara oko glavne osovine i paralelno s njom. Rotacija osovine nastaje zbog ljuljajuće podloške, koju naizmjenično pritiskaju klipnjače.

Macomberov motor je imao 7 cilindara. Proizvođač je tvrdio da motor može raditi na brzinama između 150 i 1500 okretaja u minuti. U isto vrijeme, pri 1000 okretaja u minuti, davao je 50 KS. Izrađen od tada dostupnih materijala, težio je 100 kg i imao dimenzije 710 × 480 mm. Takav je motor ugrađen u zrakoplov pionira avijatičara Charlesa Francisa Walsha "Walsh's Silver Dart".

Briljantni i pomalo ludi inženjer, izumitelj, dizajner i biznismen John Zacharias DeLorean sanjao je o tome da usprkos postojećem sagradi novo automobilsko carstvo i napravi potpuno jedinstven "auto iz snova". Svi znamo DMC-12, jednostavno nazvan DeLorean. Ne samo da je postala filmska zvijezda u filmu Povratak u budućnost, već je imala i jedinstvena rješenja u svemu - od aluminijskog kućišta na okviru od pleksiglasa do vrata u obliku galebovih krila. Nažalost, u pozadini ekonomske krize, proizvodnja stroja nije se opravdala. A onda je DeLorean otišao na dugo suđenje u slučaju lažne droge.

Ali malo ljudi zna da je Delorean želio nadopuniti jedinstveni izgled automobila jedinstvenim motorom - među crtežima pronađenim nakon njegove smrti bili su crteži aksijalnog motora s unutarnjim izgaranjem. Sudeći prema njegovim pismima, takav je motor zamislio još 1954. godine, a ozbiljno se počeo baviti njegovim razvojem 1979. godine. Motor DeLorean imao je tri klipa, koji su bili raspoređeni u jednakostranični trokut oko osovine. Ali svaki je klip bio dvostran - svaki je kraj klipa morao raditi u svom cilindru.

Crtež iz DeLorean bilježnice

Iz nekog razloga nije došlo do rođenja motora - možda zato što se razvoj automobila od nule pokazao prilično kompliciranim pothvatom. DMC-12 je bio opremljen 2,8-litrenim V6 motorom koji su zajednički razvili Peugeot, Renault i Volvo s kapacitetom od 130 KS. S. Radoznali čitatelj može proučiti skenove Deloreanovih crteža i bilješki na ovoj stranici.

Egzotična varijanta aksijalnog motora - "Trebent motor"

Međutim, takvi motori nisu bili široko korišteni - u velikim zrakoplovima postupno je došlo do prijelaza na turbomlazne motore, au automobilima se do danas koristi shema u kojoj je osovina okomita na cilindre. Zanimljivo je samo zašto takva shema nije zaživjela u motociklima, gdje bi kompaktnost dobro došla. Očigledno, nisu uspjeli ponuditi nikakvu značajnu prednost u odnosu na dizajn na koji smo navikli. Sada takvi motori postoje, ali se uglavnom ugrađuju u torpeda - zbog toga koliko dobro pristaju u cilindar.

Varijanta pod nazivom "Cilindrični energetski modul" s dvostrukim klipovima. Okomite šipke u klipovima opisuju sinusoidu, krećući se duž valovite površine

Glavna karakteristika aksijalnog motora s unutarnjim izgaranjem je njegova kompaktnost. Osim toga, njegove mogućnosti uključuju promjenu omjera kompresije (volumena komore za izgaranje) jednostavnom promjenom kuta podloške. Podloška oscilira na osovini zahvaljujući sferičnom ležaju.

No, novozelandska tvrtka Duke Engines 2013. godine predstavila je svoju modernu verziju aksijalnog motora s unutarnjim izgaranjem. Njihov agregat ima pet cilindara, ali samo tri mlaznice za ubrizgavanje goriva i nema ventile. Također zanimljiva karakteristika motora je činjenica da se osovina i podloška okreću u suprotnim smjerovima.

Unutar motora ne okreću se samo podloška i osovina, već i skup cilindara s klipovima. Zahvaljujući tome, bilo je moguće riješiti se ventilskog sustava - u trenutku paljenja, pokretni cilindar jednostavno prolazi pored rupe u koju se ubrizgava gorivo i gdje se nalazi svjećica. Tijekom ispušne faze, cilindar prolazi kroz ispušni otvor za plinove.

Zahvaljujući ovom sustavu, broj potrebnih svijeća i mlaznica manji je od broja cilindara. A za jedan okretaj, ima ukupno isti broj hodova klipa kao i 6-cilindrični motor konvencionalnog dizajna. U isto vrijeme, težina aksijalnog motora je 30% manja.

Osim toga, inženjeri iz Duke Enginesa tvrde da je omjer kompresije njihovog motora bolji od konvencionalnih analoga i iznosi 15:1 za 91 benzin (za standardne automobilske motore s unutarnjim izgaranjem ta je brojka obično 11:1). Svi ovi pokazatelji mogu dovesti do smanjenja potrošnje goriva i, kao rezultat toga, do smanjenja štetnih učinaka na okoliš (dobro, ili do povećanja snage motora - ovisno o vašim ciljevima).

Sada tvrtka dovodi motore u komercijalnu upotrebu. U ovo doba dokazanih tehnologija, diversifikacije, ekonomije razmjera itd. Teško je zamisliti kako možete ozbiljno utjecati na industriju. Navodno u Duke Enginesu. zastupaju i to, stoga namjeravaju ponuditi svoje motore za motorna plovila, generatore i male zrakoplove.

Demonstracija malih vibracija motora Duke

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja jednostavno je. Koristite obrazac u nastavku

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

Objavljeno na http:// www. sve najbolje. hr/

Linearni motori. opći pregled

Danas u mnogim jedinicama strojeva i mehanizama postoji potreba za pogonima progresivnog gibanja. Implementacija takvih pogona dostupna je u mnogima moguće načine ovisno o zahtjevima tehničkih specifikacija za dizajn koji se razvija, kao i parametrima samog pogona. Prema načinu pretvorbe energije, linearni aktuatori se mogu podijeliti u 3 široke kategorije: električni, pneumatski i hidraulički. Svaka vrsta ima svoje prednosti i nedostatke, o kojima će se detaljnije raspravljati kasnije u ovom članku. Zajedničko obilježje današnjih "gotovih rješenja" u području linearnog pozicioniranja je veliki broj komponenti i dijelova koji čine dizajn pogona, što naknadno utječe na učinkovitost, lakoću podešavanja i održavanja, kao i na trajnost ovog mehanizma. U tom smislu aktivno se razvijaju izravni linearni strojevi. U dizajnu takvih strojeva, u pravilu, nema mjenjača i mehaničkih pretvarača rotacijskog gibanja u translacijsko. Dakle, kretanje pogonskog i gonjenog elementa odvija se u istoj koordinati. Upravo te zahtjeve ispunjava takva klasa električnih strojeva kao što su linearni motori, koji su nedavno postali široko rasprostranjeni. Svrha ovog rada je prikazati pregled ove klase motora u obliku pogodnom za čitatelja, sistematizirajući informacije iz različitih izvora. Također, u članku će se razmotriti princip rada linearnih elektromotora, njihova područja primjene, njihova usporedba s drugim pogonima translatornog gibanja i raznolikosti njihovih dizajna.

Iz povijesti stvaranja linearnih elektromotora

Najraniji spomen električnog stroja, u kojem je međudjelovanje elektromagnetskih polja uzrokovalo uzdužno pomicanje jednog elementa u odnosu na drugi, povezuje se s imenom Charlesa Wheatstonea, engleskog znanstvenika i izumitelja. Još 1840-ih opisao je model takvog motora, iako je njegov dizajn bio primitivan i neučinkovit. Opis realističnijeg modela dokumentirao je 1905. godine izumitelj Alfred Zehden. Prvi funkcionalni modeli proizvedeni su 30 godina kasnije, tek 1935.-1940.

Od tada se mnogo toga promijenilo u dizajnu linearnih elektromotora: ušli su u upotrebu novi materijali (uključujući trajne magnete koji sadrže rijetke zemne metale), dizajnirane su razne modifikacije pogona za najrazličitije primjene, a raspon nazivnih snaga narasla je u rasponu od 0,5 (mW) do 1200 (kW) .

Princip rada linearnog elektromotora.

Linearni elektromotor je električni stroj čije su aktivne površine međudjelovanja elemenata magnetskog sustava otvorene. Primarni element se obično naziva induktor, ili alternativno "forcer", u literaturi na engleskom jeziku. Primarni element je izravni analog statora rotacijskog elektromotora. Induktor sadrži uzbudne namote spojene na mrežu izmjenične struje. U većini slučajeva induktor miruje. Iako, međutim, u specijaliziranim tehničkim područjima postoje dizajni obrnutog linearnog stroja, na primjer, vučni motor za vlakove monorail transportnog sustava. Složenost stvaranja motora s pokretnim induktorom može se pripisati potrebi za kliznim kontaktom za prijenos energije na namote motora.

Naziv sekundarnog elementa obično se koristi nepromijenjen, iako se u nekoj literaturi kao oznaka za pokretni element linearnog motora nalazi izraz "armatura". Sekundarni element, po analogiji, može se usporediti s rotorom. Tehnološki dizajn sekundarnog elementa ovisi o vrsti električnog stroja koji se projektira: to može biti metalni lim presvučen slojem materijala visoke električne vodljivosti za slučaj asinkronog stroja ili skup permanentnih magneta položenih u ravnini. s različitim polovima jedan za drugim u slučaju sinkronog. Korištenje magneta rijetke zemlje u dizajnu sekundarnog elementa dovelo je do značajnog povećanja performansi snage elektromotora.

Riža. 1. Opća ideja o dizajnu linearnog elektromotora

Na sl. 1 prikazuje opću ideju dizajna linearnog elektromotora. Ovo nije ništa drugo nego zamah oba elementa rotacijskog motora bez četkica. U ovom konkretnom primjeru - razvoj trofaznog sinkronog invertnog stroja.

Razmotrimo interakciju magnetskih polja u motoru, koja dovodi do pojave uzdužne sile na primjeru dvofaznog sinkronog stroja. Na sl. 2 je ekvivalentni krug za objašnjenje principa rada. Induktor je čvrsto pričvršćen na podlogu. Sekundarni element može se kretati duž ravne linije paralelne s bazom na kliznim nosačima. Namoti induktora prikazani su u obliku cilindričnih zavojnica spojenih na mrežu izmjenične struje. U općem slučaju, kako bi se osigurao kontinuitet sile koja se prenosi na sekundarni element, potrebno je da fazna razlika preklapanja namota induktora zadovoljava jednadžbu:

gdje je T And - udaljenost između geometrijskih centara susjednih namota, m;

T VE - udaljenost između geometrijskih središta dva najbliža identično orijentirana magneta.

Tako će se u zračnom rasporu formirati putujuće magnetsko polje.

Može se pokazati da za stroj prikazan na sl. 2 fazne razlike

Kao što znate, slični magnetski polovi se odbijaju, a suprotni magnetski polovi se privlače. Zbrajanjem vektora svih sila koje djeluju u sustavu dobivamo rezultirajući vektor sile F, usmjeren duž osi sekundarnog elementa.

Riža. 2. Nadomjesna shema

Princip rada linearnog koaksijalnog motora.

Postoji dosta dizajna i varijanti linearnih elektromotora. Jedan od njih je modifikacija linearnog stroja iz ravnog oblika u cilindrični. Ovaj dizajn naziva se "koaksijalni" (u doslovnom prijevodu - koaksijalni). Također, u nekoj literaturi postoje nazivi "cijevni", "cilindrični" i in Engleski jezik cjevasti linearni motor. U ovom slučaju, oba elementa su u obliku izduženih cilindara, čije se uzdužne osi podudaraju. Štoviše, sekundarni element nalazi se izravno unutar induktora. Faktor cilindričnog oblika može biti dobrodošao za neke tehničke primjene zbog svoje kompaktnosti. Na primjer, ako želite zamijeniti hidrauličke ili pneumatske cilindre u nekom uređaju s električnim pogonom.

Postoji temeljna razlika između prethodno razmatranog kruga linearnog motora i njegove koaksijalne modifikacije. Ova razlika leži u načinu na koji je magnetski tok motora zatvoren. U prvom slučaju tok se zatvara poprečno, u odnosu na vektor djelujuće sile. U koaksijalnoj izvedbi magnetski tok se uzdužno zatvara. Razmotrimo detaljno strukturu oba dijela koaksijalnog motora.

Induktor se sastoji od magnetskog kruga, koji je u pravilu sastavljen od zasebnih čeličnih podložaka. Zavojnice diska smještene su u utore podložaka, koje su pobudni namoti. Kontakti za spajanje na mrežu izvlače se izvan perimetra perilice. Shematski crtež elementa magnetskog kruga prikazan je na sl. 3.

Sekundarni element koaksijalnog motora može se izvesti u tri razne opcije: šipka u kojoj su trajni magneti cilindričnog oblika složeni s istim polovima jedan prema drugome; šipka ili šuplja cijev od feromagnetskog materijala. Dizajn kućišta induktora mora predvidjeti klizne ležajeve u završnim kapama, potrebne za podupiranje i centriranje sekundarnog elementa. Također, izvođač mora osigurati brtve za pomični spoj, ako to zahtijevaju uvjeti rada. Cilindrični oblik sekundarnog elementa prikladan je za korištenje kao klip u raznim uređajima, poput kompresora ili čak linearnih dizelskih generatora.

Riža. 3. Element magnetskog kruga koaksijalnog motora

Razmotrite princip rada koaksijalnog motora. Na sl. 4 prikazuje pojednostavljenu shemu trofaznog sinkronog stroja. u zelenoj boji prikazane su silnice magnetskog polja štapa. Kao što se može vidjeti sa slike, u ravnini spajanja istoimenih polova susjednih magneta, linije magnetske indukcije usmjerene su okomito prema gore. Prema tome, oni će okomito prijeći namotaj zavojnice diska. To znači da je primjenom potrebnog napona na svaku od faza motora moguće postići pomicanje sekundarnog elementa u uzdužnom smjeru (ako je prigušnica čvrsto učvršćena).

Riža. 4. Dijagram objašnjenja.

Imajte na umu da svaka faza motora djeluje na "susjedni" magnet u odnosu na njegovu zavojnicu, jer. magnet koji se nalazi neposredno na mjestu geometrijskog središta zavojnice diska neće biti pod utjecajem uzdužne sile, što znači da ga nije moguće pomaknuti bez početnog impulsa.

Cjevasti faktor oblika nudi značajne prednosti kao uzdužno zatvaranje magnetskog toka između namota induktora i magnetske šipke osigurava matematički idealnu orijentaciju magnetskog polja.

Područja primjene linearnih motora

Automatske trake (transportne trake)

U klasičnoj shemi transportera traka mora biti rastegnuta između dva valjka koji će na nju prenositi kretanje. Štoviše, prenesena sila ovisit će o napetosti trake između valjaka, što uvodi prilično značajna ograničenja na dizajn, kao i dodatne zahtjeve za čvrstoću materijala same trake. Također je vrijedno napomenuti da će se u slučaju nenamjernog kontakta valjaka i trake s različitim labavim ili mazivim materijalima, prianjanje površina značajno smanjiti. U slučaju korištenja linearnog elektromotora, primijenjena sila neće ovisiti o napetosti remena i prianjanju površina, a valjci će se morati koristiti samo kao nosači. U tom slučaju, traka vodljivog materijala mora biti pričvršćena na traku, koja će igrati ulogu sekundarnog elementa motora.

Industrija alatnih strojeva

Linearni servomotori imaju široku primjenu u domaćoj i stranoj industriji alatnih strojeva. Podsjetimo, servo pogon je sustav koji se sastoji od elektromehaničkog pogona, čija je zadaća praćenje zadane pozicije. Zbog toga su servo pogoni toliko traženi u industriji alatnih strojeva. U mnogim modernim procesnim kompleksima potrebno je osigurati translacijsko kretanje radnog tijela duž tri osi u prostoru. Rad se odvija u kartezijevim koordinatama. Primjer je takav novi smjer u razvoju alatnih strojeva kao što su 3D pisači. Dakle, zašto je linearni motor bolji od tradicionalnih rješenja u ovom području, kao što su pogoni s remenom, zupčastom letvom i zupčanicima ili pogoni s vijčanim maticama? O ovom pitanju će se detaljno raspravljati u sljedećem odjeljku ovog članka, ali za sada ćemo ukratko navesti glavne prednosti:

odsutnost međujedinica između motora i radnog tijela;

povećana izdržljivost pogona;

jednostavnost održavanja;

Poboljšana točnost pozicioniranja

· visoke stope brzine i ubrzanja.

Pojasnimo malo pitanje točnosti pozicioniranja. Apsolutna točnost, razlučivost kao i ponovljivost pogona linearnog gibanja ovisi o uređaju Povratne informacije. Do danas je na slobodnom tržištu dostupno mnogo različitih senzora linearnog pomaka, brzine i ubrzanja, kao i regulatora potrebnih za njihov rad. U tom smislu pitanje točnosti pozicioniranja uglavnom ovisi o proračunu za razvoj i proizvodnju pogona. Osim toga, potrebna je velika propusnost sustava upravljanja linearnim aktuatorom, ali, opet, zbog prevladavanja visokokvalitetne digitalne elektronike, ovaj problem je sasvim rješiv.

Pakiranje, razvodni mehanizmi u proizvodnji.

Sve gore navedene prednosti linearnih servo pogona mogu biti korisne ako se koriste ne samo kao dio procesnog kompleksa, već i kao glavni pogonski mehanizam za drugu specijaliziranu opremu u proizvodnji. Razmotrite, kao primjer, u kojim uređajima njemačka tvrtka Dunkermotoren nudi korištenje svojih koaksijalnih servo motora (slika 5).

A) punjenje tekućina u boce;

B) Prijevoz s jedne transportne trake na drugu;

C) Pakiranje proizvoda u spremnik;

D) Gurači za odbojnik vrtuljka.

Izvodeći zaključke iz gornjih primjera, možemo zaključiti da je uporaba linearnog motora u proizvodnji ograničena samo raznolikošću opreme instalirane na pokretnom elementu.

Riža. 5. Linearni motori u proizvodnji.

Obećavajuće vrste kolosiječnog prijevoza

Ovi načini prijevoza uključuju maglev (maglev vlak), kao i monorail transportni sustav. U kolovozu 2001. u Moskvi je započela izgradnja prve i jedine grane monorail transportnog sustava u gradu. Budući da se željezničkim vozilom takvog sustava upravlja na visećoj tračnici, programeri su se suočili s problemom smanjenja mase ovog vlaka. Uzimajući u obzir da monorail radi na otvorenom, u hladnoj sezoni može postojati problem zaleđivanja potporne grede, a težina lakog željezničkog vozila možda neće biti dovoljna da osigura pouzdano zahvaćanje mikroizbočina. Osim toga, treba napomenuti da trasa pruge prolazi kroz gusto naseljena urbana područja, što znači da prijevoz podliježe ograničenjima u razini emitirane buke. Analizom ovih problema dolazi se do zaključka da je na ovoj vrsti prijevoza neprihvatljivo koristiti klasična okretna postolja s čeličnim kotačima. Odlučeno je napraviti oslonce u obliku gumiranih valjaka, a programeri Inženjerskog i istraživačkog centra TEMP dizajnirali su vučni linearni asinkroni motor kao pokretač. U slučaju vlaka na sustavu magnetskog ovjesa situacija je na neki način nedvosmislenija, budući da je u tom slučaju pokretač na kotačima isključen po definiciji. Ostaje nekoliko mogućih opcija: mlazni motor, ili beskontaktni pogonski uređaj koji se temelji na međudjelovanju sila elektromagnetskih polja. Mlazni motor se odbacuje zbog velike potrošnje goriva, kao i nedopustivo visoke razine buke. Tako je linearni elektromotor osigurao pravo da se zove tradicionalno rješenje kao element koji osigurava kretanje vlakova na magnetskom jastuku. Primjer je Japanski sustav JR-Maglev, čiji je eksperimentalni sastav 2003. godine postavio apsolutni rekord brzine u željezničkom prijevozu od 581 km/h s putnicima. Naime, u ovom sustavu su supravodljivi permanentni magneti ugrađeni na tijelo kompozicije, a zahvaljujući elektromagnetima postavljenim duž trase, generira se putujuće magnetsko polje. Ilustracija principa rada sustava prikazana je na sl. 6.

Riža. 6.JR Maglev

Teški građevinski strojevi

Autori razmatraju mogućnost stvaranja udarnog električnog čekića na temelju linearnog motora. Ovakav uređaj planira se koristiti za drobljenje stijena, kao i za cestovne i građevinske radove za zabijanje pilota. Dizajn ove vrste instalacije prikazan je na sl. 7, gdje je 1 induktor linearnog motora, 2 je strela čekića, 3 je vitlo, 4 je udarni dio čekića. Prilikom zabijanja pilota, udarni dio čekića može se spustiti pod djelovanjem vlastite gravitacije, kao i pod djelovanjem zbroja gravitacije i sile primljene od linearnog elektromotora. Strela čekića spušta se uz pomoć vitla dok se hrpa produbljuje. Prednosti električnog čekića u odnosu na standardna rješenja poput dizel čekića i hidrauličkog čekića uključuju mogućnost brzog rikverca, kao i širok raspon kontrole izlazne sile.

Dizala, dizala

Njemački koncern "ThyssenKrupp" je 2014. godine najavio početak rada na dizajnu sustava dizala bez kabela, pod nazivom "MULTI". U sklopu ovog sustava pretpostavlja se da će kabina biti opremljena s dva linearna elektromotora – za vertikalno i horizontalno kretanje. Ovaj pristup može radikalno promijeniti percepciju standardne arhitekture visokih zgrada. Također se pretpostavlja kretanje više kabina unutar jednog okna dizala u isto vrijeme. Brzina kabine, prema programerima, bit će 5 (m / s), a linearni motor osigurat će njegovu glatkoću. Ideja gornjeg koncepta zvuči prilično avanturistički. Međutim, patent za sličan sustav (vertikalno kretanje) prijavljen je 1993. godine. Patentirano dizalo bez kabela u svojoj konstrukciji ima jedan ravni linearni elektromotor, čiji je induktor čvrsto pričvršćen u odnosu na osovinu dizala, a sekundarni element je izrađen u obliku trake pričvršćene na kabinu dizala. U stacionarnom stanju sustav ne troši energiju za držanje težine, već se aktivira kočioni mehanizam. Osim navedenog, poznati su patenti za standardna kabelska dizala, koja kao vučne pogone koriste linearne motore ravne (1992.) i koaksijalne (1994.) izvedbe. U oba ova slučaja, sekundarni element motora montiran je izravno na protuuteg.

Riža. 7. Linearni motor za čekić za zabijanje pilota.

Magnetohidrodinamička (MHD) pumpa

MHD pumpa je uređaj za pumpanje elektrovodljive tvari u tekućem stanju. Dizajn takvog uređaja značajno se razlikuje od krugova linearnih motora koji su gore razmotreni, međutim temeljna sličnost fizičkih procesa zbog kojih oba ova stroja rade omogućuje neizravno klasificiranje MHD crpki kao zasebnu pododjel linearnih elektromotora. Magnetohidrodinamičke crpke mogu biti istosmjerne i izmjenične. Ukratko objasnimo princip rada takvog uređaja na primjeru DC MHD pumpe. Na sl. 8 ima: 1 - elektromagnet u obliku slova C, 2 - cjevovod s tekućim metalom, 3 - elektrode zavarene na zidove cjevovoda. Kroz elektrode se dovodi istosmjerna struja, au području ovog strujnog toka nastaje elektromagnetska interakcijska sila koja gura metal dalje duž cjevovoda. Štoviše, smjer djelovanja ove sile lako je odrediti poznatim pravilom "lijeve ruke". Prednosti MHD crpki su: odsutnost rotirajućih i trljajućih dijelova, mogućnost glatke prilagodbe protoka u širokom rasponu, jednostavnost rada i održavanja, pouzdanost i sigurnost u radu zbog brtvljenja kanala transportiranog tekućina.

Riža. 8. DC MHD pumpa.

Oružje

U sljedeća dva odlomka razmatrat će se tzv. linearni motori velike akceleracije. Za ovu klasu motora ne postoje takvi standardni zahtjevi kao što su kontinuirani rad u nominalnom načinu rada, točnost pozicioniranja ili širok raspon kontrolnih karakteristika. Glavni kriterij kvalitete takvih strojeva je koje maksimalno ubrzanje mogu prijaviti objektu upravljanja. Bez sumnje, malokalibarsko oružje jedno je od onih područja u kojima ovaj parametar igra važnu ulogu. Ako zamislimo linearni koaksijalni motor, čiji je sekundarni element kinetički projektil, tada nećemo dobiti ništa više od elektromagnetskog oružja. Jedina razlika je u tome što je projektil, za razliku od tipičnog sekundarnog elementa linearnog indukcijski motor je kraći od induktora. To nameće određene zahtjeve za upravljanje namotima takvog akceleratora, i to sljedeće - struja u zavojnici diska mora pasti na nulu upravo u trenutku kada je projektil u svom geometrijskom središtu. I u istom trenutku treba uključiti sljedeću zavojnicu u smjeru projektila. Tako će projektil u cijevi kontinuirano ubrzavati, a osim toga će biti centriran, zahvaljujući dobro poznatom obliku linija magnetskog polja zavojnice. Prednosti ove vrste oružja uključuju bešumnost i plamen.

Elektromagnetski pištolj ne zahtijeva periodičnu zamjenu cijevi kao vatreno oružje. Trzaj od hica manji je od trzaja vatrenog oružja zbog odsutnosti dodatnog impulsa povezanog s oslobađanjem praškastih plinova. Pod uvjetom da su električni krugovi zabrtvljeni, pucanje se može izvesti u gotovo svakom okruženju, budući da za ispaljivanje hitca nije potreban kisik. I sama školjka je jeftinija. No unatoč svim gore navedenim prednostima, elektromagnetski alat ove vrste nikada nije bio masovno proizveden. Glavni razlog za to je niska učinkovitost takvog stroja i, kao rezultat toga, velika potrošnja energije. Nedostatak kompaktnog, ali snažnog izvora energije je do danas "kamen spoticanja" u korištenju elektromotora bilo koje vrste na mobilnim uređajima. izvanmrežni uređaji. Do danas je upotreba linearnog motora kao uređaja za ubrzanje granata poznata samo u eksperimentalnim, amaterskim instalacijama. Iako se ne poriče mogućnost korištenja takvog oružja u svemiru.

Pokretanje katapulta

Zadatak takvog uređaja je osigurati najveću početnu brzinu odlaska zrakoplova iz instalacije navođenja. Takvi se sustavi obično koriste na nosačima zrakoplova i također kao prijenosni lanser UAV. Prisutnost startnog katapulta za UAV eliminira potrebu za pistom, što je značajna prednost u smislu mobilnosti uređaja. U pravilu, pogoni takvih katapulta su praškasti ili temeljeni na upotrebi elastičnih elemenata. Nedostatak punjenja praha je visoka razina buke koja se emitira tijekom paljenja. Sila koja se prenosi s elastičnog elementa na ubrzani UAV linearno se smanjuje kako udaljenost ubrzanja prolazi. Linearni elektromotor je lišen takvih nedostataka, iako je za njegovu uporabu potrebno odgovarajuće napajanje. Kada se takav sustav koristi u sklopu nosača zrakoplova na nuklearni pogon, ovaj problem napajanja prestaje biti problem.

Američka mornarica od 2010. godine uspješno testira elektromagnetski katapult EMALS (ElectroMagnetic Aircraft Launch System) postavljen na nosaču zrakoplova Gerald R. Ford. Tijekom ispitivanja, ispitna kolica teška 3,6 tona ubrzana su do brzine od 333 (km/h). S obzirom na duljinu uzletno-sletne staze od 91 metra, lako je izračunati da je prijavljeno ubrzanje približno jednako 4,7g. Prednosti elektromagnetskog katapulta nad tradicionalnim parnim katapultom su bolji maseno-dimenzionalni parametri, veća pouzdanost i manja potrošnja energije.

Element ovjesa vozila

Godine 2004. Bose® je novinarima predstavio rezultate svojih 24 godina istraživački rad- elektromagnetski sustav ovjesa za automobil. Posebnost ovog sustava je u tome što su funkcije elastičnog elementa, prigušivača, kao i sustava za osiguranje poprečne krutosti dodijeljene jednom jedinom elementu - linearnom elektromotoru (slika 7).

Riža. 7. Linearni elektromotorni sustav Bose®.

Zbog svojeg oblika, aktuator je uspješno integriran u strukturu vozila, zamjenjujući standardni teleskopski amortizer. Tako je osiguran neovisni ovjes svakog kotača, zbog čega je moguće regulirati upravljanje vozilo. Razvoj nepravilnosti na kolniku ostvaruje se zahvaljujući kontrolnim signalima koje generira regulator velike brzine, ali osim toga, moguće je eliminirati uzdužna "klapanja" automobila tijekom ubrzavanja i kočenja, kao i ograničiti bočno naginjanje. Dinamički ovjes ne zahtijeva fino ručno podešavanje. Sve njegove radne parametre programira upravljački regulator. Glavne prednosti elektromagnetskog ovjesa u odnosu na druge sustave prilagodljive šasije uključuju brzinu i povrat energije. Na primjer, opružno-hidraulički sustav "ABC" (Active Body Control) limuzina Mercedes S-klase radi pod visokim hidrauličkim tlakom (oko 150 bara), koji podržava hidraulička pumpa koja uzima snagu iz motora, oko 20-ak bara. 25 kW. Primjetan pretjerani trošak goriva - u konačnici za zagrijavanje atmosfere.

Elektromagnetski ovjes zahtijeva približno istu snagu, ali također vraća oko 16-20 kW u mrežu na vozilu. Naravno, ovaj sustav ima i nedostataka - energija se troši ne samo tijekom kretanja, već iu statici za održavanje težine automobila. Stoga je racionalno koristiti takav sustav u uvjetima kontinuiranog rada amortizera, gdje je stvarno potrebna dinamika. Do sada nije pokrenuta serijska proizvodnja adaptivnog ovjesa, ali tvrtka predviđa potražnju za takvim sustavima na luksuznim automobilima. linearni motor elektromehanički pogon

Usporedba pogona progresivnog gibanja

Razmotrite prednosti i nedostatke glavnih tipova linearnih pogona, kao što su: hidraulički, pneumatski, linearni elektromotori i mehanički prijenosnici koji pretvaraju rotacijsko gibanje elektromotora u translatorno. Potonji tip će značiti: remenski pogon, zupčastu letvu i zupčanik, kao i prijenose s kugličnim vijkom (kuglični vijak) i valjkom (RVP). Relativna usporedba je dana za klipne mehanizme.

Za početak, pogledajmo pobliže mehaničke zupčanike. Poznato je da strojevi velike brzine imaju znatno bolje parametre težine i veličine od svojih kolega s malim brzinama. Ali većina mehanizama za koje je stvoren električni pogon, u pravilu, zahtijeva mnogo niže rotacijske frekvencije ili brzine putovanja. Mehanički prijenosnici kao dio električnih pogona progresivnog gibanja obavljaju najmanje 2 funkcije - mjenjač i koordinatni pretvarač. Zauzvrat, svaka od ovih komponenti unosi negativne čimbenike u parametre pogona. Mjenjač značajno utječe na parametre težine i veličine pogona. Masa mjenjača je do 80% ukupne mase aktuatora. Autor daje sljedeći primjer: masa motora pokretnih stepenica podzemne željeznice M dv = 0,8 (t), mjenjač - M ed = 18 (t). Osim toga, nemojte zaboraviti da što je mehanizam složeniji, to uključuje veći broj habajućih elemenata. Glavnu komponentu buke i vibracija daje mjenjač. Prisutnost reduktora pogoršava uvjete prijelaznog procesa (T em). Mehanički prijenosi bilo koje vrste unose kinematsku pogrešku u pogonski sustav. Unatoč ovim nedostacima, linearni pogoni temeljeni na mehaničkim prijenosima ostaju uobičajeno rješenje u industriji. Glavni razlog za to je relativna jeftinost i jednostavnost gore navedenih dizajna.

Navodeći u nastavku prednosti i nedostatke pojedinih uređaja, uzet ćemo u obzir da se uspoređuje translatorni sustav gibanja u cjelini, a ne pojedinačni međuelementi, poput mehaničkih prijenosnika. Stoga je za pravednu procjenu učinkovitosti takvog sustava potrebno uzeti u obzir prisutnost pokretača u njemu. Propeleri mehaničkih prijenosnika klipnog djelovanja u pravilu su rotacijski elektromotor, čija je prosječna statistička učinkovitost s = 85%. Ova vrijednost se množi s učinkovitošću mehaničkog prijenosa kako bi se dobila opće značenje učinkovitost sustava.

Na ovaj način:

1) Pogon remena. (ukupna učinkovitost oko 76%)

Prednosti:

· Velika brzina;

· Niska cijena;

Glatkoća i tihost rada;

Veliki radni hod;

· Zaštita od preopterećenja zbog klizanja remena;

Mane:

· Nestalnost prijenosnog omjera;

· Povećano trošenje;

· Značajne dimenzije;

Potreba za zaštitom remena od ulja;

2) Zupčanik i zupčanik (ukupna učinkovitost oko 82%)

Prednosti:

· Jednostavnost izrade;

· Kompaktnost;

Veliki radni hod;

· Pouzdanost;

Mane:

Ne provodi smanjenje;

· Buka i vibracije;

· Uvodi pogreške (kinematičke i zazor);

3) Kuglični navojni pogon (ukupna učinkovitost oko 76%)

Prednosti:

· Visok izlazni napor;

Mane:

· Zahtijeva podmazivanje;

· Visoka razina buke;

· Male brzine i ubrzanja;

mrtav potez;

4) Vijčani pogon (ukupna učinkovitost oko 87%)

Prednosti:

· Visok izlazni napor;

· Povećana otpornost na habanje;

· Visoka točnost pozicioniranja;

Mane:

Visoka cijena i složenost proizvodnje kotrljajućih tijela;

· Zahtijeva podmazivanje;

5) Pneumatski pogon (opća učinkovitost oko 15%)

Prednosti:

· Niska cijena sustava koji rade u relejnom načinu rada;

Velika ubrzanja;

· Mogućnost primjene u opasnim okruženjima;

· Dugi vijek trajanja;

Mane:

Mehanička mehanička karakteristika;

· Mala brzina;

· Izuzetno niska učinkovitost;

· Visoka razina buke.

6) Hidraulički pogon (ukupna učinkovitost oko 81%)

Prednosti:

· Visoka specifična snaga;

· Veliki izlazni napori;

Krute mehaničke karakteristike;

· Izvedba velike brzine;

Mane:

· Propuštanje radne tekućine;

Zahtjevno prema parametrima radne tekućine;

· Visoka cijena;

· Povećano trošenje;

7) Linearni motor (učinkovitost može doseći 90-95%)

Prednosti:

· velike brzine i ubrzanje;

· Niska razina buke i vibracija;

· Visoke performanse;

· Ne zahtijeva uslugu;

· Samo jedan pokretni element u cijelom sustavu;

Mane:

· Mali radni hod;

· Mali izlazni napori;

· Zahtijeva brzinu kontrolnog regulatora.

Sve navedene prednosti i nedostatke pogona translatornog gibanja moguće je sažeti u tablicu (tablica 1), uspoređujući ih prema istoimenim parametrima. Još jednom ponavljamo da se usporedba vrši upravo među klasom mehanizama klipnog gibanja, jer nema smisla uspoređivati ​​pogon za otvaranje/zatvaranje vrata željezničkog vagona i vučni stroj samog vlaka. To su potpuno različiti uređaji s različitim zahtjevima. Do danas su se proizvođači razvili veliki iznos agregata u području linearnog kretanja. Nomenklatura njihovih parametara je izuzetno široka i nije moguće opisati specifične digitalne raspone za sve te parametre u okviru recenzijskog rada. Osim toga, iz godine u godinu programeri nude sve više i više novih serija i modela svojih uređaja, proširujući tako raspon postojećih parametara. Stoga se usporedba u tablici 1. temelji na općim prednostima i nedostacima svake vrste pogona. Autor ističe da materijali u tablici 1. nisu vodič za odabir vrste pogona, već prije svega imaju pokaznu, informativnu svrhu. Svaki se parametar ocjenjuje na ljestvici od 1 (*) do 5 (*****), gdje je * najlošija vrijednost, a ***** najbolja vrijednost.

Tablica 1. Usporedba pogona progresivnog gibanja

Klasifikacija linearnih motora

Moguće je klasificirati prema zajedničke značajke na sljedeći način:

· Sinkroni/asinkroni;

· Mala/velika ubrzanja;

Vuča / položaj;

· Pasivno/prisilno hlađenje;

· Neregulirano/upravljano;

Po dizajnu.

S druge strane, klasifikacija prema dizajnu uključuje širok raspon parametara. Sažmimo dosad poznate klasifikacije napravljene u , i predstavimo najtemeljnije od njih (Tablica 2).

Tablica 2. Klasifikacija projektnih parametara LD

Zaključak

Do danas, linearni električni strojevi, kao jedna od najperspektivnijih grana razvoja pogona linearnog gibanja, uspješno se koriste kao dio uređaja opće i posebne namjene. Unatoč mnogo rjeđoj upotrebi linearnih elektromotora u industriji u usporedbi s motorima s rotacijskim gibanjem, vrste linearnih strojeva su izuzetno opsežne, a novi modeli se stalno razvijaju, postupno zamjenjujući svoje zastarjele elektromehaničke konkurente. Razmatrajući suvremenu primjenu, kao i prednosti i nedostatke linearnih motora, možemo zaključiti da je njihova uporaba svrsishodna u nekoliko slučajeva, i to: kao osnova za servo pogon s malim naporom velike brzine, ili kao vučni motor, u slučaju kada je korištenje drugih pokretača nemoguće ili neracionalno.

Bibliografija

1. Kozachenko E.V. Linearni vučni motori. Moskva: Informelectro, 1984. 72 str.

2. Moskalenko V.V. Elektromotori posebne namjene. - M .: Energoizdat, 1981. - 104 str., Ill. - (Biblioteka električara. Izdanje 522).

3. Servo cijev - Tehnologija serije ST. Dunkermotoren brošura. DIN EN ISO 9001:2008

4. Chernykh I.V., Sarapulov F.N. Osnove teorije i modeliranje linearnog asinkronog motora kao objekta upravljanja. Jekaterinburg: USTU, 1999, 229 str.

5. R. Luis, J. C. Quadrado. Modeliranje PM cjevastog sinkronog motora. ISEL R. Conselheiro Emídio Navarro, 1950-072 LISBOA PORTUGAL.

6. Dizajn linearnih elektromotora [Video]: poduka / redatelj I. Dubinskaya; scenarist R. Teemets - M.: Soyuzfilm, 1985. - ,9 min.

7. Transporteri: priručnik / R.A. Volkov, A.N. Gnutov, V.K. Dyachkov i drugi. izd. Yu.A. Pertena. L.: Mašinostroenie, Lenjingradska podružnica, 1984. 367p.

8. Serebrenitsky P.P. Linearni motori nove generacije // Engine. 2000. br. 3 (9) svibanj-lipanj. str. 46-48.

9. John McBrewster, Frederic P. Miller, Agnes F. Vandome. JR Maglev. 2011. ID: 1218782, P.124. ISBN: 978-6-1337-1270-6

12. Ernest P. Gagnon, Jerome F. Jaminet, Eric G. Olsen. Dizalo pogonjeno ravnim linearnim motorom: Pat. US5086881A SAD. 11. veljače 1992

13. Yoshinori Nakanishi. Cjevasto linearno dizalo pokretano motorom: Pat. US5300737A SAD. 5. travnja 1994. godine.

14. Michael R. Doyle, Douglas J. Samuel, Thomas Conway, Robert R. Klimowsk. Elektromagnetski sustav za lansiranje zrakoplova - EMALS. Zrakoplovna div., Mornaričko zračno središte za ratovanje, Lakehurst, NJ. IEEE Transactions on Magnetics (faktor utjecaja: 1,39). 02/1995; 31 (1): 528 - 533. DOI: 10.1109/20.364638. Izvor: IEEE Xplore.

15. Svecharnik D.V. Električni strojevi s direktnim pogonom: Električni pogon bez zupčanika. - M.: Energoatomizdat, 1988.- 208 str.: ilustr.

16. Sokolov M.M., Sorokin L.K. Električni pogon s linearnim asinkronim motorima. - M.: "Energija", 1974 -136 str.: ilustr.

17. Černogorov E. Mehanički prijenos. - Čeljabinsk, 2013. - 87p.

18. Pneumatski uređaji i sustavi u strojarstvu. Imenik. - Ispod ukupnog iznosa. uredio E.V. Herc. - M.: Mašinostroenie, 1981. - 408 str.

anotacija

U članku je dan pregled linearnih električnih strojeva. Formulirana je definicija pojma linearnog elektromotora. Razmatraju se principi rada ravnih i koaksijalnih linearnih motora. Navedene su njihove postojeće grane primjene. Dana je usporedba linearnih elektromotora s drugim elektromehaničkim, hidrauličkim i pneumatskim pogonima povratnog gibanja. Kao rezultat usporedbe otkrivene su prednosti i nedostaci linearnih električnih strojeva. Također je dana klasifikacija različitih tipova i izvedbi linearnih elektromotora. Prema rezultatima komparativna analiza dane su preporuke za korištenje strojeva ove klase u raznim područjima industrije.

Ključne riječi: linearni elektromotori, progresivni pogoni, električni strojevi bez četkica.

Rad sadrži pregled linearnih elektromotora. Formulirana je definicija koncepta linearnog motora. Razmotreni su principi djelovanja ravnog i cjevastog linearnog motora. Navedena njihova postojeća područja uporabe. Dana je usporedba linearnih elektromotora s drugim elektromehaničkim, hidrauličkim i pneumatskim mehanizmima povratnog gibanja. Kao rezultat usporedbe utvrđene su prednosti i nedostaci linearnih električnih strojeva. Također je prikazana klasifikacija različitih tipova i izvedbi linearnih motora. Kao rezultat komparativne analize dane su preporuke za korištenje postojećih tipskih strojeva u različitim industrijama.

ključne riječi: Linearni elektromotori, translatorni mehanizmi, električni strojevi bez četkica.

Domaćin na Allbest.ru

Slični dokumenti

Zaštita elektromotora tijekom rada. Hitni načini rada elektromotora. Vrste zaštite asinkronih elektromotora. Električni aparati koristi se za zaštitu elektromotora. Shema napajanja Državnog jedinstvenog poduzeća PPZ "Blagovarsky".

izvješće o praksi, dodano 13.08.2012


Povijest otkrića i stvaranja istosmjernih motora. Princip rada suvremenih elektromotora. Prednosti i nedostaci istosmjernih motora. Regulacija promjenom napona. Glavne linearne karakteristike motora.

seminarski rad, dodan 14.01.2018


Princip rada asinkronog motora. Uređaj asinkronih elektromotora s faznim rotorom. Sheme za spajanje jednobrzinskih asinkronih elektromotora s kaveznim rotorom. Načini rada elektromotora, njihova ugradnja i podešavanje.

prezentacija, dodano 29.04.2013


Izrada shema naselja. Određivanje sila koje djeluju na hidraulički motor. Proračun opterećenja izvršnog hidromotora. Brzina protoka radne tekućine i korisni padovi tlaka za pogonske cilindre povratnog gibanja.

seminarski rad, dodan 26.10.2011


Karakteristike trgovine LLC "Stator". Proračun električnih mreža s naponom od 0,4 kV. Tehnologija popravka elektromotora. Instalacija za impregnaciju statora asinkronih elektromotora. požar tehnološki procesi i preventivne mjere.

diplomski rad, dodan 11.07.2012


Glavni ciljevi puštanja u pogon. Volumeni, norme i metode ispitivanja. Provjera mogućnosti puštanja elektromotora u rad bez prethodne revizije i sušenja. Uklanjanje električnih karakteristika u praznom hodu i pod opterećenjem.

izvješće o praksi, dodano 13.11.2016


Parametri elektromotora, najveća dugotrajno dopuštena temperatura namota statora. Hidrozaštita potopnih elektromotora, njihovo označavanje. Kompletni uređaji serije ShGS 5805. Određivanje dubine ovjesa pomoću distribucijskih krivulja.

prezentacija, dodano 03.09.2015


Izrada laboratorija za proučavanje karakteristika istosmjernih motora sa različite vrste uzbuđenje. Konstrukcijski elementi vučnog motora. Kutna brzina rotacije armature. Načini regulacije ekscitacije.

seminarski rad, dodan 16.03.2013


Proračun struja kratkog spoja. Proračun postavki strujne zaštite vodova, zaštite transformatora i visokonaponskih asinkronih elektromotora. Samopokretanje elektromotora i podnaponska zaštita. Automatsko uključivanje rezerve.

seminarski rad, dodan 19.11.2013


Uređaji relejne zaštite i automatizacije. Proračun struja kratkog spoja. Zaštita dalekovoda. Zaštita transformatora i elektromotora. Samopokretanje elektromotora i podnaponska zaštita. Automatsko uključivanje rezerve.

Aksijalni motori su motori čiji su osi cilindra paralelne s osi vratila.

Aksijalni pogon je prekrasan.
1. S kosom (fiksnom u odnosu na osovinu) podloškom.

2. S zakretnom pločom. Podloška za klimanje je slobodna u odnosu na osovinu.

3. Jedinstvena opcija. Dizajnirao Henry L.F. Trebert 1912. godine.

3a. Kod istog motora, radi lakše percepcije, nije prikazana rotacija bloka cilindra (hmm, ili čak cilindra nad cilindrima) oko osi osovine.

Aksijalni motor je povijesni i patriotski.

Prvi domaći zrakoplovni motor bio je aksijalni. AMBS-1 razvili su A.A. Mikulin i B.S. Stechkin u siječnju i kolovozu 1915. Motor je dvotaktni, boxer, s kosom pločicom i izravnim ubrizgavanjem goriva, očekivali su snagu od 300 KS. Prekinuo 1916., radio tri minute - klipnjače su se savile.

4.

Godine 1922., jednostavni predradnik tvornice, L. I. Starostin, predložio je vlastiti dizajn osmocilindričnog aksijalnog. Motor je dobio (jedan od prvih) službenu državnu narudžbu od GUVP-a i oznaku M-9. Izgrađen je u tvornici Ikar uz sudjelovanje stručnjaka NAMI-ja. Projektirana snaga procijenjena je na 400 KS. Motor je građen jako dugo, testovi su počeli tek u siječnju 1927. Snaga se pokazala nižom od izračunate, ali nije bilo pouzdanosti. Nakon ovog iskustva, SSSR se nije vratio dizajnu aksijalnih zrakoplovnih motora. Sam motor trebao bi biti izložen u muzeju u Moninu.

5.

Osmocilindrični
Prozor-slot distribucija plina
Bez zupčanika
atmosferski
Promjer cilindra 140 mm
Hod 180mm
Omjer kompresije 3.1
Snaga po projektu 400l.s.

Prednosti aksijalnog motora u usporedbi s tradicionalnim motorima:
Mala veličina, mala težina, ravnoteža rada, ...

Mane:
Najvažniji su "visoka kontaktna naprezanja kose podloške i pripadajućih dijelova", povećanje promjera s povećanjem broja cilindara i otežano pokretanje.

Patenti na aksijalne motore (i zapravo na druge vrste i varijante motora) pojavljuju se redovito, pokušaji da se napravi normalno radni motor ovog tipa s različitim uspjehom, ali češće s neuspjehom, traju od početka 20. stoljeća. S vremena na vrijeme se pojavi vijest da je netko nešto napravio i da to radi.

Evo primjera: petocilindrični, četverotaktni, trolitreni motor s Novog Zelanda od Dukea (www.dukeengines.com).

6.

8. Impresivan valjak od kivija.

Usput, Novozelanđani pišu da bi, po njihovom mišljenju, optimalan broj cilindara trebao biti neparan, a ne jednak tri ili sedam, tj. zapravo, ostalo ih je samo pet. Ispada da su naručeni veliki kapaciteti za osovinu. Ali motori se teoretski mogu "upariti" postavljanjem jedan za drugim.
Izvan zrakoplovstva, aksijalni motori se postavljaju na torpeda, ovaj princip rada koristi se u pumpama itd.

I tako, za zabavu - La-7 s nekom vrstom virtualnog aksijalnog motora, čiji je promjer s pet cilindara
a desetklipni će biti oko pola metra. ASH-82 ima promjer od 1260 mm.

9. :)