Mis on lineaarne induktsioonmootor: disain ja selle töö

Perioodil 1840. aastal on Charles Wheatstone Londonis alustanud lineaarse induktsioonmootori väljatöötamist, kuid see näib olevat ebapraktiline. Kui 1935. aastal viis töömudeli välja Hermann Kemper ja täissuuruses tööversiooni tõi Eric kasutusele 1940. aastal. Seejärel kasutati seda seadet paljudes rakendustes paljudes tööstusharudes. See artikkel selgitab selgelt lineaarset Asünkroonmootor , selle tööpõhimõte, jõudlus, disain, ehitus, eelised ja puudused ning peamised rakendused. Sukeldugem kontseptsiooni.

Mis on lineaarne induktsioonmootor?

Lineaarne induktsioonmootor on lühendatud LIM ja see on pöörleva induktsioonmootori täiustatud versioon, kus väljundiks on pöörleva liikumise asemel lineaarne translatsiooniliikumine. See seade tekitab lineaarset liikumist ja jõudu peale pöörlemismomendi. Lineaarse disain ja funktsionaalsus induktsioon mootorit saab näidata alloleval joonisel, luues pöörleva induktsiooni radikaalse kujuga lõike ja tasandades sektsiooni.

Väljundiks on tasandatud staator või ülemine külg, millel on rauaga kaetud lamineerimised, kus need kannavad kolmefaasilist mitme poolusega mähist, mille juhid on 90⁰nurgad liikumissuuna suhtes. See koosneb ka oravaga suletud tüüpi mähistest, samas kui see on tavaliselt varustatud lõputu alumiiniumist või vasest valmistatud lehega, mida hoitakse tahkel pinnatud rauast toel.

Sõltumata seadme nimest ei tekita kõik lineaarsed asünkroonmootorid lineaarset liikumist, väheseid seadme genereerimisi kasutatakse suure läbimõõduga pöörete edastamiseks ja lõputute primaarsektsioonide kasutamine on kulukam.

Kujundus

Põhimõtteline ehitus ja lineaarse induktsioonmootori disain peaaegu sama mis kolmefaasiline induktsioon mootor, kuigi see ei tundu tavalise asünkroonmootori moodi. Kui mitmefaasilise asünkroonmootori staatori sektsiooni moodustatakse lõige ja asetatakse tasasele pinnale, loob see lineaarse asünkroonmootori esmase osa. Samamoodi, kui mitmefaasilise asünkroonmootori rootori sektsiooni moodustub lõigatud os ja asetatakse tasasele pinnale, loob see lineaarse asünkroonmootori sekundaarse sektsiooni.

Lineaarse induktsioonmootori ehitus Lisaks sellele on olemas veel üks lineaarse induktsioonmootori mudel, mida kasutatakse jõudluse suurendamiseks, ja seda nimetatakse DLIMiks, mis on kahepoolne lineaarne induktsioonmootor. Sellel mudelil on esmane sektsioon, mis asetatakse teisese sektsiooni teise otsa. Seda disaini kasutatakse voo kasutamise suurendamiseks nii primaarsel kui ka sekundaarsel küljel. See on lineaarse asünkroonmootori ehitus .

Lineaarse induktsioonmootori tööpõhimõte

Alljärgnevas jaotises antakse selge seletus lineaarse induktsioonmootori töö .

Kui mootori primaarsele osale antakse pinge tasakaalustatud kolmefaasilise jõu abil, toimub voo liikumine kogu primaarsektsiooni pikkuses. See magnetvälja lineaarne liikumine on võrdne kolmefaasilise asünkroonmootori staatori sektsioonis oleva pöörleva magnetväljaga.

Sellega toimub sekundaarmähise juhtides elektrivoolu induktsioon juhi ja juhi vahelise võrdleva liikumise tõttu voo liikumine . Indutseeritud vool ühendub voo liikumisega, et tekitada kas lineaarne jõu tõukejõud ja seda näitab

Vs = 2tfs m / sek

Kui esmane sektsioon muudetakse konstantseks ja teisel sektsioonil on liikumine, tõmbab jõud sekundaarset sektsiooni enda suunas ja selle tulemusel tekib vajalik sirgjooneline liikumine. Kui süsteem on varustatud toiteallikaga, annab genereeritud väli lineaarse liikumisvälja, kus kiirus on esitatud vastavalt ülalnimetatud võrrandile.

Võrrandis vastab ‘fs’ toiteallika sageduse mõõtühikule Hz-des

‘Vs’ vastab lineaarsele liikumisväljale, mõõdetuna m / s

‘T’ vastab lineaarse pooluse sammule, mis tähendab pooluse ja pooluse vahelist kaugust meetrites

V = (1-s) Vs

Vastuseks samale põhjendusele ei pea sekundaarsõitja asünkroonse mootori olekus sama kiirust kui mootori kiiruse väärtus magnetväli . Selle tõttu tekitab seal libisemise.

The lineaarse induktsioonmootori skeem on näidatud järgmiselt:

LIM töötab

Lineaarse induktsioonmootori omadused

Mõned LIM-i omadused on:

Lõpptulemus

Erinevalt ümmarguse induktsiooniga mootoritüübist on LIM-il omadus nimega “Lõpptulemus”. Lõpptulemus koosneb efektiivsusest ja jõudluskaodest, mis on tingitud magnetenergiast, mis primaarse ja sekundaarse sektsiooni suhtelise liikumise kaudu primaarse sektsiooni lõpus läbi kantakse ja langeb.

Ainult sekundaarse sektsiooni korral näib seadme funktsionaalsus olevat sama kui pöörleva masinaga, eeldades, et see on peaaegu kahe pooluse kaugusel, kuid madala libisemise korral on tõukejõu esmane vähenemine minimaalne, kuid see on kas 8 või enam vardad pikemad. Lõppmõjude olemasolul ei ole LIM-seadmetel valguse juhtimise võimet, samas kui üldine asünkroonmootorite tüüp hoiab seda võimet minimaalse koormuse korral töötada lähema sünkroonväljaga mootoriga. Selle vastu olles tekitab lõppmõju lineaarse mootoriga vastavad kaod.

Tõukejõud

LIM-seadmete põhjustatud ajam on peaaegu sama mis üldiste asünkroonmootorite puhul. Need ajamijõud esindavad ligikaudu sama iseloomulikku kõverat kui libisemine, isegi kui neid mõjutavad lõpptulemused. Seda nimetatakse ka traktiivseks jõupingutuseks. Seda näitab

F = Pg / Vs mõõdetud Newtonites

Levitatsioon

Pealegi, vastupidiselt pöördmootorile, on LIM-seadmetel elektrodünaamiline levitatsioonijõud, mille nulllugemine nulli libisemise korral on null ja see tekitab ligikaudu kindla vahe, kui libisemine suureneb kummaski suunas. See toimub ainult ühepoolsete mootorite puhul ja seda omadust tavaliselt ei juhtu, kui sekundaarseks sektsiooniks kasutatakse rauast tugiplaati, kuna see loob tõmbe, mis ületab tõstesurve.

Põikiserva efekt

Lineaarsetel induktsioonmootoritel on ka põikisuunaline efekt, mis tähendab, et praegused liikumissuunalised teed tekitavad kadusid ja nende radade tõttu väheneb efektiivne tõukejõud. Kuna selle põiksuunalise efekti tõttu toimub.

Performance

The lineaarse induktsioonmootori jõudlus saab teada allpool selgitatud teooria järgi, kus liikuva laine sünkroonset kiirust tähistab

Vs = 2f (lineaarpoova süvend) …… ..m / s

‘F’ vastab tarnitud sagedusele, mõõdetuna hertsides

Pöörleva asünkroonmootori korral on LIM-i sekundaarse osa kiirus sünkroonkiirusest väiksem ja selle annab

Vr = Vs (1-s), ‘s’ on LIM-i libisemine ja see on

S = (Vs - Vr) / Vs

Lineaarse jõu annab

F = õhupilu võimsus / Vs

LIM-i tõukekiiruse kõvera kuju on peaaegu identne pöörlemis-induktsioonmootori kiiruse v / s pöördemomendi kõvera kujuga. Kui on olemas võrdlus LIM ja pöörleva induktsioonmootori vahel, vajab lineaarne induktsioonmootor suurenenud õhuvahet ja seetõttu suureneb magnetiseeriv vool ning sellised tegurid nagu jõudlus ja võimsustegur on minimaalsed.

RIM-i puhul on staatori ja rootori sektsioonide pindala sarnane, samas kui LIM-is on teine ​​lühem kui teine ​​sektsioon. Konstantse kiiruse korral läbib lühemat lõiku pidevalt kui teine.

Eelised ja puudused

The lineaarse induktsioonmootori eelised on:

LIM-i olulised eelised on:

• Magnetilisi tõmbejõude kokkupaneku ajal ei eksisteeri. Sel põhjusel, et LIM-seadmetel pole püsimagneteid, pole süsteemi monteerimisel atraktiivset jõudu.
• Lineaarsete asünkroonmootorite eeliseks on ka pikkade pikkuste läbimine. Neid seadmeid rakendatakse peamiselt pikkade rakenduste jaoks, kuna sekundaarsed sektsioonid pole püsimagnetitega kaasas. Magnetite puudumine teises jaotises võimaldab neil seadmetel olla kallid, kuna seadme hind seisneb otsustavalt magnetraja arengus.
• Tõhusalt kasulik raskeveokite jaoks. Lineaarseid asünkroonmootoreid kasutatakse peamiselt kõrgsurvega lineaarsetes mootoritingimustes, kus need on stabiilse jõu hinnangul ligi 25 g kiirendust ja umbes sadu naela.

The lineaarse induktsioonmootori puudused on:

• LIM-seadmete ehitus on mõnevõrra keeruline, kuna need nõuavad keerukaid juhtimisalgoritme.
• Need on töö ajal suurendanud atraktiivseid jõude.
• Ei näita seisaku ajal jõudu.
• Seadme suurem füüsiline suurus tähendab, et pakendi suurus on suurem.
• Nõuab funktsionaalsuse jaoks rohkem energiat. Püsimagnetite lineaarmootoritega võrreldes on efektiivsus väiksem ja tekitab rohkem soojust. Selleks on vaja lisada vesijahutusseadmeid.

Lineaarse induktsioonmootori rakendused

Lineaarsete asünkroonmootorite eksklusiivset kasutamist võib leida sellistest rakendustest nagu

• Metallist konveierilindid
• Mehaanilised juhtimisseadmed
• Suure kiirusega kaitselülitite ajamid
• Süstiku suurendamise rakendused

Tervikuna on see kõik seotud lineaarsete induktsioonmootorite kontseptsiooniga. Selles artiklis on selgitatud lineaarse induktsioonmootori põhimõtteid, disaini, töötamist, kasutamist, eeliseid ja puudusi. Lisaks on vaja teada, kuidas kiirus v / s poolus sammu võtab omadused lineaarses induktsioonmootoris esinema?