そこに さまざまな種類の電気モーター、よく読んでいただいている方ならご存知かと思います。 他の記事では、DIY プロジェクトに役立つその他の重要なモーターを紹介しました。 Arduinoの へ メカトロニックただし、この新しい記事では、特定のタイプのエンジンに焦点を当てます。 リニアモーター.
へ もっと学ぶ この点に関しては、引き続きお読みいただくことをお勧めします...
リニアモーターとは何ですか?
Un リニアモーター これは、回転運動を生成しない、つまり軸を回転させるのではなく、その長さに沿って直線的な力を生成するという点で従来のモーターとは異なる特殊なタイプの電気モーターです。 このタイプのモーターは主にローレンツ型アクチュエーターとして機能し、発生する力は電流と印加される磁場に直接関係します。
リニアモーターにはさまざまな設計がありますが、一般的には次のように分類されます。 XNUMXつのカテゴリ メイン: エンジン
- 低加速エンジン- リニアモーターカーやその他の高効率地上交通システムなどの用途に適しています。 これらの列車は電気と磁気を使って線路を横切って推進でき、高速で走行できますが、最高速度まで加速するにはさらに時間がかかります。
- 高加速リニアモーター: それらは通常短く、レールガンの場合と同様に、物体を非常に高速に加速するように設計されています。 これらは兵器や宇宙推進システムの質量スラスターなどの高速用途で一般的に使用されます。 これらのモーターは通常、磁気コンポーネント間のギャップの片側に能動巻線、もう一方の側に受動的導電プレートを含む設計になっています。 一例として、レールガン型単極直流リニアモータが挙げられる。
一方、低スロットル、高速、高出力のモーターは、次のようなタイプがよくあります。 リニア同期モーター (LSM)、磁気コンポーネント間のギャップの片側にアクティブ巻線があり、もう一方の側に交互の極を持つ一連の磁石が付いています。 これらの磁石は永久磁石でも電磁石でもよい。 Shanghai Transrapid エンジンは LSM の一例です。
リニアモーターの用途
リニアモーターは、幅広い特性を持つ電気機械デバイスです。 さまざまなアプリケーション 次のようなさまざまな業界で。
- 高速輸送: 磁気浮上式鉄道 (リニアモーターカー) などの高速輸送システムでは、非常に高い速度と顕著なエネルギー効率を実現するためにリニア モーターが使用されることがよくあります。 これらのモーターにより、磁場による直線推進が可能になります。
- 製造と自動化: 製造およびオートメーション環境では、リニア モーターは CNC (コンピューター数値制御) 機械、3D プリンター、マテリアル ハンドリング システムで使用されます。 その精度と動きの制御能力は、これらの用途に最適です。
- ロボット工学: これらは、ロボットやロボットマニピュレーターで関節やツールの正確な動きを制御するために使用されます。 これは自動車、エレクトロニクス、組立業界では不可欠です。
- 航空宇宙: 航空宇宙産業では、リニア モーターは飛行制御システム、表面制御アクチュエーター、航空機や衛星のナビゲーションと制御に重要なその他のコンポーネントに使用されています。
- 科学と医学: リニアモーターは、医療診断装置、高精度顕微鏡、化学分析システムなどに使用されています。 非常に正確に制御された動きを実現する能力は、これらの用途において極めて重要です。
- 科学的調査: 研究室では、リニアモーターは物理学や化学の実験、試験装置や測定装置に使用されています。 正確な動きを提供するその能力は、科学研究において不可欠です。 例えば力測定装置など。
- 防衛技術: これらは、兵器システム、照準装置、高精度測位システムなどの軍事用途に使用されます。
- シミュレーターとエンターテイメント: エンターテインメント業界では、リニア モーターはフライト シミュレーター、ドライビング シミュレーター、テーマパークのアトラクションで没入型のリアルな体験を生み出すために使用されています。
存在するタイプ
リニアモーターの中では次のような特徴があります。 さまざまなタイプ 上で述べたカテゴリー内にあります。 この場合、それは彼らが移動するために使用する衝撃の種類に関係します。 そして、次のことを強調しなければなりません。
- 誘導電動機- この設計では、周囲の導体と相互作用する線形磁場を移動させることによって力が生成されます。 コイル、ループ、さらには金属片など、あらゆるタイプの導体がこの磁場に置かれると、渦電流が生成され、レンツの法則に従って、逆向きの磁場が生成されます。 XNUMX つの反対の磁場は互いに反発し、磁場が金属を通過するときに動きを引き起こします。
- 同期モーター: 移動磁場の速度は通常、ローターの動きを制御する電子機器によって制御されます。 コストを考慮して、リニア同期モーターでは整流子が使用されることはほとんどないため、回転子には永久磁石または軟鉄が組み込まれることがよくあります。 この種のモーターの例には、コイルガンやリニアモーターカーシステムで使用されるモーターなどがあります。
- 同極性：XNUMX本のレールから給電される摺動接点を使用して金属サボに大電流を流します。 この作用により磁界が発生し、金属がトラックに沿って突出する。
- 圧電– 小型リニアモーターは、多くの場合、運動を生成するために圧電システムを使用します。
リニア モーターとは何かを理解したので、さまざまなアプリケーションのプロジェクトでリニア モーターを使用できるようになります。 その使用方法は、このブログで説明した他のタイプのエンジンと同じです。 リニアアクチュエータ、これらのエンジンに非常によく似ています…