Линеен двигател

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Линеен синхронен двигател с индукционни намотки и постоянен магнит за работно тяло.
Индуктор на трифазен линеен двигател.

Линейният двигател е електродвигател, на който статорът е с разгъната намотка, създаваща надлъжно магнитното поле (индуктор или работно тяло), а другият взаимодейства с полето и е изпълнен под формата на направляващ елемент (котва), осигуряващ линейното движение на двигателя. Има разработени различни видове линейни двигатели. Предимство на тези двигатели е липсата на въртящи се компоненти или те са по-малко натоварени според приложението им, отколкото в един стандартен двигател или механизъм. Най-голямо разпространение в транспорта имат асинхронните и синхронните линейни двигатели за големи линейни премествания, но се използват и линейни двигатели за постоянен ток и линейни стъпкови двигатели. Последните се използват основно за получаване на малки движения на работните органи и осигуряването на голяма точност. Особеност при линейните двигатели е трудността да се намали ефекта от слепване на работното тяло с направляващия елемент, което е нежелан ефект. За целта някои линейни двигатели се изработват с двустранен индуктор или работно тяло, като така силите се уравновесяват или работното тяло е без наличие на феромагнитни материали. Както всички останали електрически машини, и линейният двигател може да работи като генератор.

Асинхронен линеен двигател[редактиране | редактиране на кода]

Асинхронният линеен двигател най-често е трифазен, което подобрява ефективността му. Възможно е и двуфазно изпълнение с дефазиращ кондензатор. За работното тяло се използват поне три намотки за всяка фаза, положени в специален магнитопровод. Направляващият елемент е като съединена накъсо намотка или представлява плътна метална плоскост, в която се индуцира полето.

Този тип двигател най-често се използва в обществения транспорт. Обикновено неподвижният направляващ елемент е солидна металната плоскост, следваща трасето, а индукторът е работното тяло в самите вагони. Този двигател не може самостоятелно да осигури подемна сила на превозното средство.

Синхронен линеен двигател[редактиране | редактиране на кода]

Принципът му е подобен на стандартния синхронен двигател. Скоростта на движение ще зависи от броя полюси и честота на тока.

Стъпков линеен двигател[редактиране | редактиране на кода]

Подобен като конструкция със синхронния, но работи с по-голяма прецизност и по-ниска скорост. Използва се много в копирните машини, скенери и 3D принтери.

Схема на синхронен линеен двигател.

Линейни двигатели с голямо и малко ускорение[редактиране | редактиране на кода]

Всички линейни двигатели могат да се разделят на две категории:

  • двигатели с малко ускорение
  • двигатели с голямо ускорение.

Двигателите с малко ускорение се използват в металообработващи машини и в друго технологично оборудване в промишлеността.

Двигателите с голямо ускорение са неголеми по дължина и се използват, за да ускорят обекта до голяма скорост. Примерно при влаковете Маглев.

Също и при електромагнитните оръдия.[1]. Използват се често за високоскоростни стълкновения, като например тестване на автомобилите за зоната на деформация.

Използване на линейните двигатели[редактиране | редактиране на кода]

Линейните двигатели получават най-масовото си използване в твърдия диск за позициониране на магнитните глави. Статорът (неподвижната част) на този линеен двигател са постоянни магнити. Подвижната част (роторът) на двигателя е бобина, изработена обикновено от емайлиран проводник, направляваща за прецизно позициониране и блок магнитни глави. Към бобината се подава електрически ток с необходимия поляритет и амплитуда. Електрическият сигнал се подава през гъвкава печатна платка или гъвкав електропровод. За да бъде времето за позициониране минимално, масата (теглото) на подвижната част на линейния двигател с блока магнитни глави трябва да бъде минимална. Това се постига чрез използването на олекотени части, изработени от леки метални сплави.

За първи път фирмата Memorex използва в своя разработка на дисково устройство линеен електрически двигател за позиционирането на магнитните глави. Това е изделие Memorex 630, пуснато на пазара през юни 1968 г. По аналогия с работата на високоговорителя го наричат „мотор-шпулка“.[2] С това решение фирмата създава едно от най-надеждните дискови устройства в света по това време. Фирма IBM въвежда това решение много по-късно.

Влак на Московската монорелсова транспортна система използва за задвижване асинхронен линеен двигател. Индукторът с намотките е на вагоните, а направляващият неподвижен елемент е монорелсата.

Линейните двигатели се използват широко за позициониране при металорежещи машини и в роботите, както и за различни конструкции транспортни съоръжения за различни материали.[3]

Източници[редактиране | редактиране на кода]