Siellä erilaisia sähkömoottoreita, kuten hyvin tiedät, jos luet meitä usein. Muissa artikkeleissa olemme esitelleet muita tärkeitä moottoreita tee-se-itse-projekteihisi Työläs ja Mekatroninen, mutta tässä uudessa artikkelissa keskitymme tiettyyn moottorityyppiin: lineaarimoottori.
että oppia lisää Tältä osin kehotan sinua jatkamaan lukemista...
Mikä on lineaarimoottori?
Un lineaarimoottori Se on erityinen sähkömoottorityyppi, joka eroaa tavanomaisista moottoreista siinä, että se ei tuota pyörivää liikettä, eli se ei pyöritä akselia, vaan pikemminkin tuottaa lineaarisen voiman pituudellaan. Tämän tyyppinen moottori toimii pääasiassa Lorentz-tyyppisenä toimilaitteena, jossa syntyvä voima on suoraan verrannollinen sähkövirtaan ja käytettyyn magneettikenttään.
Lineaarimoottoreita on erilaisia, mutta ne on yleensä jaettu kahteen luokkaan pääasiallinen: moottorit
- Alhaisen kiihtyvyyden moottorit- Ne sopivat sovelluksiin, kuten maglev-junaan ja muihin tehokkaisiin maakuljetusjärjestelmiin. Nämä junat voidaan ajaa raiteiden yli käyttämällä sähköä ja magnetismia, ja ne voivat kulkea suurilla nopeuksilla, vaikka ne tarvitsevat enemmän aikaa kiihtyäkseen enimmäisnopeuteen.
- Suuren kiihtyvyyden lineaarimoottorit: Ne ovat yleensä lyhyempiä ja ne on suunniteltu kiihdyttämään esineitä erittäin suuriin nopeuksiin, kuten kiskoaseissa. Niitä käytetään yleisesti nopeissa sovelluksissa, kuten aseissa tai massapotkureissa avaruuspropulsiojärjestelmissä. Näissä moottoreissa on tyypillisesti rakenne, joka sisältää aktiivisen käämin magneettikomponenttien välisen raon toisella puolella ja passiivisen johtavan levyn toisella puolella. Esimerkki on kiskopistoolityyppinen homopolaarinen tasavirtalineaarimoottori.
Toisaalta matalakaasuiset, nopeat ja suuritehoiset moottorit ovat usein tätä tyyppiä lineaarisynkroniset moottorit (LSM), joissa on aktiivinen käämi magneettisten komponenttien välisen raon toisella puolella ja sarja magneetteja, joissa on vuorottelevat navat toisella puolella. Nämä magneetit voivat olla kestomagneetteja tai sähkömagneetteja. Shanghai Transrapid -moottori on esimerkki LSM:stä.
Lineaarimoottorisovellukset
Lineaarimoottorit ovat sähkömekaanisia laitteita, joilla on leveä monenlaisia sovelluksia eri toimialoilla, kuten:
- Nopea kuljetus: Nopeissa kuljetusjärjestelmissä, kuten magneettisessa levitaatiossa (maglev-junassa), käytetään usein lineaarisia moottoreita saavuttaakseen erittäin suuria nopeuksia ja huomattavaa energiatehokkuutta. Nämä moottorit mahdollistavat lineaarisen työntövoiman magneettikenttien läpi.
- Valmistus ja automaatio: Valmistus- ja automaatioympäristöissä lineaarimoottoreita käytetään CNC-koneissa (computer numerical control), 3D-tulostimissa ja materiaalinkäsittelyjärjestelmissä. Niiden tarkkuus ja kyky hallita liikettä tekevät niistä ihanteellisia näihin sovelluksiin.
- Robotiikka: Niitä käytetään roboteissa ja robottimanipulaattoreissa nivelten ja työkalujen tarkkojen liikkeiden ohjaamiseen. Tämä on välttämätöntä auto-, elektroniikka- ja kokoonpanoteollisuudessa.
- Ilmailu: Ilmailu- ja avaruusteollisuudessa lineaarimoottoreita löytyy lennonohjausjärjestelmistä, pintaohjaustoimilaitteista ja muista ilma-alusten ja satelliittien navigoinnin ja ohjauksen kannalta kriittisistä komponenteista.
- Tiede ja lääketiede: Lineaarimoottoreita käytetään lääketieteellisissä diagnostisissa laitteissa, erittäin tarkoissa mikroskoopeissa ja kemiallisissa analyysijärjestelmissä. Sen kyky erittäin tarkasti ohjattuihin liikkeisiin on elintärkeä näissä sovelluksissa.
- Tieteellinen tutkimus: Tutkimuslaboratorioissa lineaarimoottoreita käytetään fysiikan ja kemian kokeissa sekä testaus- ja mittauslaitteissa. Sen kyky tarjota tarkkoja liikkeitä on välttämätöntä tieteellisessä tutkimuksessa. Esimerkiksi voimanmittauslaitteissa jne.
- Puolustustekniikka: Niitä käytetään sotilaallisissa sovelluksissa, kuten asejärjestelmissä, kohdistuslaitteissa ja erittäin tarkoissa paikannusjärjestelmissä.
- Simulaattorit ja viihde: Viihdeteollisuudessa lineaarimoottoreita käytetään lentosimulaattoreissa, ajosimulaattoreissa ja teemapuiston nähtävyyksissä luomaan mukaansatempaavia, realistisia kokemuksia.
olemassa olevia tyyppejä
Lineaarimoottorien joukosta voimme erottaa erilaisia tyyppejä edellä mainitsemieni luokkien sisällä. Tässä tapauksessa se liittyy impulssin tyyppiin, jota he käyttävät liikkumiseen. Ja meidän on korostettava:
- induktiomoottori- Tässä mallissa voima syntyy liikuttamalla lineaarista magneettikenttää, joka on vuorovaikutuksessa ympäristönsä johtimien kanssa. Kun tähän kenttään asetetaan minkä tahansa tyyppinen johdin, kuten kela, silmukka tai jopa metallipala, syntyy pyörrevirtoja, jotka puolestaan luovat vastakkaisen magneettikentän Lenzin lain mukaisesti. Kaksi vastakkaista magneettikenttää hylkivät toisiaan aiheuttaen liikettä, kun magneettikenttä pyyhkäisee metallin poikki.
- Synkroninen moottori: Liikkuvan magneettikentän nopeutta ohjataan yleensä elektronisilla laitteilla roottorin liikkeen säätelemiseksi. Kustannussyistä lineaarisissa synkronimoottoreissa käytetään harvoin kommutaattoreita, joten roottorissa on usein kestomagneetteja tai pehmeää rautaa. Esimerkkejä tämän tyyppisistä moottoreista ovat kelapistoolit ja maglev-järjestelmissä käytettävät moottorit.
- Homopolaarinen: Suuri virta johdetaan metallisabotin läpi liukukoskettimilla, jotka syötetään kahdesta kiskosta. Tämän toiminnan aiheuttama magneettikentän synnyttäminen saa metallin ulkonemaan raitoja pitkin.
- Pietsosähköinen– Pienet lineaarimoottorit käyttävät usein pietsosähköistä järjestelmää liikkeen luomiseen.
Nyt tiedät mitä lineaarimoottorit ovat, joten voit alkaa käyttää niitä projekteissasi eri sovelluksissa. Sen käyttö on sama kuin muillakin moottoreilla, jotka olemme selittäneet sinulle tässä blogissa, kuten lineaariset toimilaitteet, hyvin samanlainen kuin nämä moottorit…