Penggerak elektrik dengan motor linear

Majoriti motor elektrik adalah berputar. Pada masa yang sama, banyak badan kerja mesin pengeluaran mesti, mengikut teknologi kerja mereka, melakukan translasi (contohnya, penghantar, penghantar, dll.) atau salingan (mekanisme untuk memberi makan kepada mesin pemotong logam, manipulator, omboh dan mesin lain. ).

Transformasi pergerakan berputar kepada pergerakan translasi dilakukan dengan cara sambungan kinematik khas: nat skru, gear skru sfera, rak gear, mekanisme engkol dan lain-lain.

Adalah menjadi lumrah bagi pembina mesin yang bekerja mahu menggunakan enjin yang pemutarnya bergerak secara linear untuk memacu badan kerja melakukan pergerakan ke hadapan dan salingan.

Pada masa ini, pemacu elektrik dibangunkan menggunakan asynchronous linear, injap dan motor stepper… Pada dasarnya, sebarang jenis motor linear boleh dibentuk daripada motor berputar dengan menggerakkan stator silinder secara linear dalam satah.

Idea tentang struktur motor aruhan linear boleh diperolehi dengan menukar stator motor aruhan menjadi satah. Dalam kes ini, vektor daya magnetisasi stator akan bergerak secara linear sepanjang rentang stator, i.e. dalam kes ini, bukan berputar (seperti dalam motor konvensional), tetapi medan elektromagnet bergerak stator terbentuk.

Sebagai elemen sekunder, jalur feromagnetik yang terletak dengan jurang udara kecil di sepanjang stator boleh digunakan. Jalur ini bertindak sebagai pemutar sel. Elemen sekunder dibawa oleh medan stator bergerak dan bergerak secara linear pada kelajuan kurang daripada kelajuan medan stator dengan jumlah gelinciran mutlak linear.

Halaju linear medan elektromagnet yang bergerak adalah

di mana τ, m — padang kutub — jarak antara kutub bersebelahan motor tak segerak linear.

Kelajuan elemen sekunder

di mana sL - gelinciran linear relatif.

Apabila motor dibekalkan dengan voltan frekuensi standard, halaju medan yang terhasil akan cukup tinggi (lebih daripada 3 m / s), yang menjadikannya sukar untuk menggunakan motor ini untuk memacu mekanisme industri. Enjin sedemikian digunakan untuk mekanisme pengangkutan berkelajuan tinggi. Untuk mendapatkan kelajuan larian yang lebih rendah dan kawalan kelajuan motor aruhan linear, belitannya dikuasakan oleh penukar frekuensi.

nasi. 1. Reka bentuk motor uniaksial linear.

Beberapa pilihan digunakan untuk mereka bentuk motor aruhan linear. Salah satu daripadanya ditunjukkan dalam rajah. 1.Di sini, elemen sekunder (2) — pita yang disambungkan ke badan kerja, bergerak di sepanjang panduan 1 di bawah tindakan medan elektromagnet bergerak yang dicipta oleh stator 3. Walau bagaimanapun, reka bentuk ini mudah dipasang dengan mesin yang berfungsi, ia dikaitkan dengan arus kebocoran yang ketara bagi medan stator, akibatnya kos φ motor akan menjadi rendah.

Rajah. 2. Motor linear silinder

Untuk meningkatkan sambungan elektromagnet antara stator dan elemen sekunder, yang terakhir diletakkan di dalam slot antara dua stator, atau motor direka bentuk sebagai silinder (lihat Rajah 2). Dalam kes ini, stator motor ialah tiub (1), di dalamnya terdapat belitan silinder (2) yang merupakan belitan stator. Pencuci feromagnetik 3 diletakkan di antara gegelung yang merupakan sebahagian daripada litar magnet. Unsur sekunder ialah rod tiub, yang juga diperbuat daripada bahan feromagnetik.

Motor aruhan linear juga boleh mempunyai reka bentuk terbalik di mana sekunder adalah pegun semasa stator bergerak. Enjin ini biasanya digunakan dalam kenderaan. Dalam kes ini, rel atau pita khas digunakan sebagai elemen sekunder, dan stator diletakkan pada gerabak alih.

Kelemahan motor tak segerak linear ialah kecekapan rendah dan kehilangan tenaga yang berkaitan, terutamanya dalam elemen sekunder (kehilangan gelincir).

Baru-baru ini, sebagai tambahan kepada tak segerak, mereka mula digunakan enjin segerak (injap).… Reka bentuk motor linear jenis ini adalah serupa dengan yang ditunjukkan dalam rajah. 1. Pemegun motor bertukar menjadi satah, dan magnet kekal diletakkan pada sekunder.Varian reka bentuk terbalik adalah mungkin di mana pemegun adalah bahagian alih dan elemen sekunder magnet kekal adalah pegun. Belitan stator dihidupkan bergantung pada kedudukan relatif magnet. Untuk tujuan ini, penderia kedudukan (4 — dalam Rajah 1) disediakan dalam reka bentuk.

Motor stepper linear juga digunakan dengan berkesan untuk pemacu kedudukan. Jika stator motor stepper digunakan dalam satah, dan elemen sekunder dibuat dalam bentuk plat, di mana gigi dibentuk dengan mengisar saluran, maka dengan pensuisan lilitan stator yang sesuai, elemen sekunder akan berfungsi pergerakan diskret, yang langkahnya boleh menjadi sangat kecil — hingga pecahan milimeter. Reka bentuk terbalik sering digunakan di mana bahagian kedua adalah pegun.

Kelajuan motor stepper linear ditentukan oleh nilai pemisahan gigi τ, bilangan fasa m dan frekuensi pensuisan

Mendapatkan pergerakan berkelajuan tinggi tidak menimbulkan kesukaran, kerana peningkatan dalam bahagian dan kekerapan gear tidak dihadkan oleh faktor teknologi. Sekatan wujud pada nilai minimum τ, kerana nisbah padang kepada jurang antara stator dan sekunder mestilah sekurang-kurangnya 10.

Penggunaan pemacu diskret membolehkan bukan sahaja untuk memudahkan reka bentuk mekanisme yang melakukan gerakan satu dimensi linear, tetapi juga memungkinkan untuk mendapatkan gerakan dua atau berbilang paksi menggunakan pemacu tunggal.Jika dua sistem penggulungan diletakkan secara ortogon pada pemegun bahagian alih, dan alur dibuat dalam elemen sekunder dalam dua arah serenjang, maka elemen alih akan melakukan pergerakan diskret dalam dua koordinat, i.e. menyediakan pergerakan dalam pesawat.

Dalam kes ini, masalah mewujudkan sokongan untuk elemen alih timbul. Untuk menyelesaikannya, kusyen udara boleh digunakan - tekanan udara yang dibekalkan ke ruang di bawah elemen bergerak. Motor stepper linear memberikan tujahan yang agak rendah dan kecekapan yang rendah. Kawasan aplikasi utama mereka ialah manipulator ringan, mesin pemasangan ringan, mesin pengukur, mesin pemotong laser dan peranti lain.