Мөмкин булган төрле сызыклы моторларга һәм сезнең кушымта өчен оптималь төрне ничек сайларга.
Киләсе мәкалә төрле сызыклы моторларга күзәтү, аларның эш принципларын, даими магнитлар үсеш тарихын, сызыклы двигательләр һәм сәнәгать секторларының һәр сызыклы моторны кулланып проектлау ысулларын кертеп.
Сызыклы мотор технологиясе булырга мөмкин: Сызыклы индукция моторлары (LIM) яки даими магнит сызыклы синхрон моторлар (PMLSM).PMLSM тимер үзәк яки тимерсез булырга мөмкин.Барлык двигательләр яссы яки трубка конфигурациясендә бар.Хивин 20 ел сызыклы мотор дизайны һәм производствосында алдынгы урында тора.
Сызыклы моторларның өстенлекләре
Сызыклы мотор сызыклы хәрәкәтне тәэмин итү өчен кулланыла, ягъни билгеле йөкләнешне билгеләнгән тизләнештә, тизлектә, сәяхәт дистанциясендә һәм төгәллектә.Сызыклы двигательдән башка барлык хәрәкәт технологияләре әйләнү хәрәкәтен сызыклы хәрәкәткә әверелдерү өчен ниндидер механик саклагыч.Мондый хәрәкәт системалары туп винталары, каешлар яки шкаф һәм пиньон белән йөртелә.Бу саклагычларның хезмәт итү вакыты әйләнү хәрәкәтен сызыклы хәрәкәткә әверелдерү өчен кулланылган механик компонентларның киеменә бик нык бәйле һәм чагыштырмача кыска.
Сызыклы двигательләрнең төп өстенлеге - сызыклы хәрәкәтне бернинди механик системасыз тәэмин итү, чөнки һава - тапшыру чарасы, шуңа күрә сызыклы моторлар теоретик яктан чикләнмәгән хезмәт срогын тәэмин итеп, сүрелмәс саклагычлар.Сызыклы хәрәкәт ясау өчен бернинди механик өлеш кулланылмаганга, туп винталары, каешлар, шкафлар һәм пиньон кебек башка саклагычлар җитди чикләүләр кичергән очракта бик югары тизләнеш тизлек мөмкин.
Сызыклы индукция моторлары
1 нче рәсем
Сызыклы индукция моторы (LIM) беренче уйлап табылган (АКШ патенты 782312 - Альфред Зехден 1905 елда).Ул электр корыч ламинацияләр җыелмасыннан һәм өч фазалы көчәнеш белән тәэмин ителгән бакыр кәтүкләрдән һәм гадәттә корыч тәлинкәдән һәм бакыр яки алюминий тәлинкәләрдән торган "төп" тәшкил итә.
Беренчел кәтүкләр энергияләнгәч, икенчел магнитлаштырыла һәм икенчел үткәргечтә чиста агым кыры барлыкка килә.Бу икенчел кыр аннан соң көч булдыру өчен төп арткы EMF белән үзара бәйләнештә торачак.Хәрәкәт юнәлеше Флемингның сул кул кагыйдәсенә туры киләчәк;хәрәкәт юнәлеше ток юнәлешенә һәм кыр / агым юнәлешенә перпендикуляр булачак.
2 нче рәсем
Сызыклы индукция моторлары бик аз бәянең өстенлеген тәкъдим итә, чөнки икенчел даими магнит кулланмый.NdFeB һәм SmCo даими магнитлар бик кыйммәт.Сызыклы индукцион двигательләр икенчел өчен бик киң таралган материалларны кулланалар, (корыч, алюминий, бакыр) һәм тәэмин итү куркынычын бетерәләр.
Ләкин, сызыклы индукция моторларын куллануның начар ягы - мондый двигательләр өчен саклагычларның булуы.Даими магнит сызыклы двигательләр өчен саклагычлар табу бик җиңел булса да, сызыклы индукцион двигательләр өчен саклагычлар табу бик кыен.
3 нче рәсем
Даими магнит сызыклы синхрон моторлар
Даими магнит сызыклы синхрон двигательләр (PMLSM) асылда сызыклы индукция моторлары белән бер үк (ягъни, электр корыч ламинацияләр стенасына куелган һәм өч фазалы көчәнеш белән идарә ителә торган кәтүкләр җыелмасы).Икенчел аерыла.
Корыч тәлинкәгә куелган алюминий яки бакыр тәлинкәсе урынына, корыч тәлинкәгә куелган даими магнитлардан тора.Eachәр магнитның юнәлеше 3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә элеккесенә карата алмашыныр.
Даими магнитларны куллануның ачык өстенлеге - икенчесендә даими кыр булдыру.Күрдек, көч индукцион двигательдә беренчел кырның һәм икенчел кырның үзара тәэсире аркасында барлыкка килә, бу моторның һава капкасы аша икенчел агым кыры барлыкка килгәннән соң гына була.Бу "тайгак" дип аталган тоткарлануга һәм икенчелнең төп көчәнеш белән синхрон булмаган хәрәкәтенә китерәчәк.
Шуңа күрә, индукцион сызыклы моторлар “асинхрон” дип атала.Даими магнит сызыклы моторда, икенчел хәрәкәт һәрвакыт төп көчәнеш белән синхрон булачак, чөнки икенчел кыр һәрвакыт була һәм тоткарланмыйча.Шуңа күрә, даими сызыклы моторлар “синхрон” дип атала.
PMLSMда төрле даими магнитлар кулланырга мөмкин.Соңгы 120 елда һәр материалның катнашуы үзгәрде.Бүгенге көнгә PMLSMлар NdFeB магнитларын яки SmCo магнитларын кулланалар, ләкин күпчелек NdFeB магнитларын кулланалар.4 нче рәсемдә даими магнит үсеше тарихы күрсәтелгән.
4 нче рәсем
Магнит көче Мегагаус-Оерстедстагы энергия продукты белән аерылып тора, (MGOe).Сиксәненче еллар уртасына кадәр Корыч, Феррит һәм Альнико гына бар иде һәм бик аз энергия продуктлары китерделәр.SmCo магнитлары 1960-нчы еллар башында Карл Стрнат һәм Алден Рэй эшенә нигезләнеп эшләнде һәм соңрак алтмышынчы еллар ахырында коммерцияләштерелде.
5 нче рәсем
SmCo магнитларының энергия продукты башта Альнико магнитларының энергия продуктыннан икеләтә күбрәк иде.1984-нче елда General Motors һәм Sumitomo мөстәкыйль рәвештә NdFeB магнитларын эшләделәр, Неодиний, Тимер һәм Бор кушылмасы.SmCo һәм NdFeB магнитларын чагыштыру 5 нче рәсемдә күрсәтелгән.
NdFeB магнитлары SmCo магнитларына караганда күпкә көчлерәк үсә, ләкин югары температурага сизгеррәк.SmCo магнитлары коррозиягә һәм түбән температураларга күпкә чыдам, ләкин кыйммәтрәк.Эш температурасы магнитның максималь температурасына җиткәч, магнит демагнетизацияләнә башлый, һәм бу демагнетизация кире кайтарылмый.Магнитизацияне югалткан магнит двигательнең көчен югалтачак һәм спекларны үти алмый.Әгәр дә магнит максималь температураның 100% түбәнрәк эшләсә, аның көче чиксез диярлек сакланыр.
SmCo магнитларының бәясе югарырак булганга, NdFeB магнитлары күпчелек двигательләр өчен дөрес сайлау, аеруча булган көчне исәпкә алып.Ләкин, эш температурасы бик югары булган кайбер кушымталар өчен SmCo магнитларын максималь эш температурасыннан ерак тору өчен куллану яхшырак.
Сызыклы двигательләр дизайны
Сызыклы мотор, гадәттә, Finite Element Электромагнит Симуляциясе аша эшләнгән.3D модель ламинация стакасын, кәтүкләрне, магнитларны һәм магнитларны яклаучы корыч тәлинкәләрне күрсәтәчәк.Airава двигатель тирәсендә дә, һава капкасында да модельләштереләчәк.Аннары барлык компонентлар өчен материалларның үзлекләре кертеләчәк: магнитлар, электр корыч, корыч, кәтүкләр, һава.Аннары H яки P элементларын кулланып, модель чишеләчәк.Аннары ток модельдәге һәр кәтүккә кулланыла.
6-нчы рәсемдә тесладагы агым күрсәтелгән симуляция нәтиҗәләре күрсәтелә.Симуляция өчен кызыксынуның төп бәясе, әлбәттә, мотор көче һәм булачак.Ботинкаларның соңгы борылышлары бернинди көч китермәгәнгә, моторның 2D моделе (DXF яки башка формат) кулланып, 2D симуляциясен эшләтеп була, ламинатлар, магнитлар, һәм магнитларга булышучы корыч тәлинкәләр.Мондый 2D симуляциянең чыгышы 3D симуляциясенә бик якын һәм мотор көчен бәяләү өчен төгәл булачак.
6 нчы рәсем
Сызыклы индукция моторы 3D яки 2D моделе аша бер үк модельләштереләчәк, ләкин чишү PMLSM белән чагыштырганда катлаулырак булачак.Чөнки PMLSM икенчел магнит агымы магнит үзлекләренә кергәннән соң тиз арада модельләштереләчәк, шуңа күрә барлык чыгару кыйммәтләрен мотор көчен алу өчен бер генә чишелеш кирәк булачак.
Ләкин, индукцион моторның икенчел агымы вакытлыча анализ таләп итәчәк (билгеле бер вакыт аралыгында берничә чишелешне аңлата), шуңа күрә LIM икенчеленең магнит агымы төзелә һәм шул вакытта гына көч алына ала.Электромагнит чикләнгән элемент симуляциясе өчен кулланылган программа тәэминаты вакытлыча анализ ясау сәләтенә ия булырга тиеш.
Сызыклы мотор этапы
7 нче рәсем
Hiwin корпорациясе компонент дәрәҗәсендә сызыклы моторлар белән тәэмин итә.Бу очракта сызыклы мотор һәм икенчел модульләр генә китереләчәк.PMLSM моторы өчен икенчел модульләр төрле озынлыктагы корыч тәлинкәләрдән торачак, өстенә даими магнитлар җыелачак.Hiwin корпорациясе шулай ук 7 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә тулы этаплар китерә.
Мондый этапка рамка, сызыклы подшипниклар, двигатель беренчел, икенчел магнитлар, клиентның йөкне, кодлау һәм кабель трекын бәйләү өчен арба керә.Сызыклы мотор этапы тапшырудан соң башларга һәм тормышны җиңеләйтергә әзер булачак, чөнки клиентка экспертиза таләп иткән этапны эшләргә һәм җитештерергә кирәк булмаячак.
Сызыклы мотор сәхнә хезмәте тормышы
Сызыклы мотор стадиясенең хезмәт итү вакыты каеш, шар винтасы яки шкаф һәм пиньон белән идарә ителгән этапка караганда озынрак.Турыдан-туры йөртелмәгән этапларның механик компонентлары, гадәттә, сүрелү һәм өзлексез тәэсир итү аркасында уңышсыз булган беренче компонентлар.Сызыклы мотор этапы - туры диск, механик контакт яки киемсез, чөнки тапшыру чарасы һава.Шуңа күрә, сызыклы мотор сәхнәсендә уңышсыз була алган бердәнбер компонентлар - сызыклы подшипниклар яки двигательнең үзе.
Сызыклы подшипниклар гадәттә бик озын хезмәт срогына ия, чөнки радиаль йөк бик түбән.Моторның хезмәт итү вакыты уртача эш температурасына бәйле булачак.8 нче рәсемдә температура функциясе буларак мотор изоляциясе гомере күрсәтелгән.Кагыйдә: хезмәт температурасы 10 градус җылылык өчен яртыга калачак, эш температурасы билгеләнгән температурадан югарырак.Мәсәлән, F мотор изоляциясе классы уртача 120 ° C температурада 325,000 сәгать эшләячәк.
Шуңа күрә, мотор консерватив рәвештә сайланса, сызыклы мотор стадиясенең хезмәт срогы 50+ ел булачагы күздә тотыла, хезмәт вакыты, каеш, шар винтасы, шкаф һәм пиньон этаплары белән беркайчан да ирешеп булмый.
8 нче рәсем
Сызыклы моторлар өчен кушымталар
Сызыклы индукция моторлары (LIM) күбесенчә озын сәяхәт озынлыгы булган һәм бик югары тизлек белән берләштерелгән бик югары көч кирәк булган кушымталарда кулланыла.Сызыклы индукция моторын сайлау сәбәбе - икенчел бәясе PMLSM кулланганга караганда күпкә түбәнрәк булачак һәм бик тиз тизлектә Сызыклы Индукция моторының эффективлыгы бик югары, шуңа күрә аз көч юкка чыгачак.
Мәсәлән, самолетлар җибәрү өчен кулланылган EMALS (Электромагнит җибәрү системалары) сызыклы индукция моторларын кулланалар.Мондый сызыклы мотор системасы USS Gerald R. Ford самолетында урнаштырылган.Двигатель 45000 кг самолетны 91 км тизлектә 240 км / сәг тизләтә ала.
Күңел ачу паркында тагын бер мисал.Бу системаларның кайберләренә урнаштырылган сызыклы индукция моторлары 3 секунд эчендә 0-100 км / сәг бик тиз йөкләнешне тизләтә ала.Сызыклы индукция мотор этаплары РТУларда да кулланылырга мөмкин, (Робот Транспорт бүлекчәләре).Күпчелек РТУ рэп һәм пинион саклагычларын куллана, ләкин сызыклы индукцион двигатель югары җитештерүчәнлекне, арзан бәяне һәм хезмәт озынлыгын тәкъдим итә ала.
Даими магнит синхрон моторлары
PMLSMлар гадәттә күпкә кечерәк инсульт, түбән тизлек, ләкин югарыдан бик югары төгәллек һәм интенсив дежур цикллы кушымталарда кулланылачак.Бу кушымталарның күбесе AOI (Автоматлаштырылган оптик инспекция), ярымүткәргеч һәм лазер машина сәнәгатендә очрый.
Озакка сузылган конструкцияләр өчен сызыклы моторлы этапларны сайлау, (туры диск), турыдан-туры саклагычларга караганда, (әйләнү хәрәкәтен әйләндереп сызыклы хәрәкәт алынган этаплар) зур җитештерүчәнлек тәкъдим итә.
Пост вакыты: 06-2023 февраль