Pełny numer elektro.info 9/2015 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Elektryczne silniki liniowe

Właściwości i zastosowanie
Szanghaj – kolej Transrapid z wykorzystaniem lewitacji magnetycznej
Szanghaj – kolej Transrapid z wykorzystaniem lewitacji magnetycznej

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają silniki rotacyjne poprzez mechanizmy przekształcające ruch obrotowy na prostolinijny. Dlatego istnieje duże zapotrzebowanie na silniki wytwarzające bezpośrednio ruch postępowy. Takimi silnikami są indukcyjne silniki liniowe. Silniki te nie mają części wirujących, charakteryzują się zwartą budową odporną na wpływy środowiskowe oraz przenoszeniem sił bez udziału elementów mechanicznych.

Konstrukcję pierwszego silnika liniowego opatentowano w 1890 roku. W latach 1895 - 1905 pojawiły się napędy czółek tkackich w przemyśle włókienniczym z zastosowaniem silników liniowych. W 1902 roku wydano patent Alfredowi Zehdenerowi na zastosowanie silnika liniowego z dwustronnym induktorem do napędów trakcji kolejowej. W 1923 roku zaprojektowano w Nowym Jorku ruchomy chodnik przemieszczający się wzdłuż ulic od stacji kolejowej Grand Central Terminal do Times Square napędzany silnikiem liniowym.

Zobacz także: Wybrane cechy silnika reluktancyjnego przełączalnego

Podczas drugiej wojny światowej w Stanach Zjednoczonych firma Westinghouse Electric zastosowała silnik liniowy w elektrycznej katapulcie do nadawania przyśpieszeń samolotom wojskowym na lotniskowcach. Był to silnik jednoinduktorowy o mocy 7460 kW, którego część pierwotna znajdowała się na wózku i była zasilana z generatora trójfazowego przez przewody ślizgowe. Umieszczony na wózku  samolot o masie 5000 kg mógł byćprzyspieszany do prędkości 350 km/h. Przy końcu toru część pierwotna była odłączana od sieci trójfazowej i hamowana dynamicznie prądem stałym. W latach sześćdziesiątych XX wieku opracowano napęd urządzenia do symulacji zderzeń samochodów z zastosowaniem silnika liniowego (Czytaj więcej na ten temat).

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

budowa i właściwości silników liniowych

W silniku o strukturze liniowej część pierwotna zasilana z sieci elektrycznej nazywana jest induktorem, a część wtórna – bieżnikiem. Induktor to ferromagnetyczny rdzeń stalowy z umieszczonym w żłobkach uzwojeniem wytwarzającym strumień magnetyczny. Druga część silnika, zwana bieżnikiem, jest wykonana w postaci płaskiej szyny, zazwyczaj dłuższej od induktora.

Zobacz także: Aktualny stan rozwoju systemów kogeneracyjnych z silnikami Stirlinga

W silniku wirującym uzwojenie stojana zasilane prądem przemiennym wytwarza poprzez strukturę cylindryczną pole magnetyczne wirujące, a w silniku liniowym uzwojenie induktora poprzez strukturę liniową wytwarza pole magnetyczne wędrujące. Pole magnetyczne wędrujące indukuje prądy w części wtórnej. W wyniku oddziaływania prądów części wtórnej na pole magnetyczne wędrujące powstaje siła pociągowa powodująca ruch liniowy części ruchomej silnika. Częścią ruchomą może być zarówno induktor, jak i bieżnik.

Dla zapewnienia korzystnej konfiguracji rozpływu indukowanych prądów, bieżnik powinien mieć wymiar poprzeczny większy od induktora. Prądy indukowane w bieżniku zamykają się wzdłuż linii równoległych do kierunku ruchu i leżących przy krawędzi bieżnika. Przy bieżniku węższym od induktora uzyskuje się dobrą dynamikę silnika, ale małą sprawność. Efektywna rezystancja bieżnika jest zbyt duża, a część strumienia magnetycznego induktora pozostaje niewykorzystana. Badania praktyczne wykazały, że najkorzystniejszym rozwiązaniem jest, gdy szerokość bieżnika jest 1,3 razy większa od szerokości induktora.

Zobacz także: Pomiary oraz obliczenia parametrów silnika reluktancyjnego przełączalnego

Silnik liniowy jako silnik indukcyjny posiada stałą prędkość liniową synchroniczną zależną od częstotliwości napięcia zasilania. Charakterystyka elektromechaniczna F(s) silnika liniowego jest w zakresie małych poślizgów bardziej nachylona niż charakterystyka M(s) zwykłego obrotowego silnika indukcyjnego. Prędkość silnika liniowego w dużym stopniu zależy od siły obciążenia i różni się od prędkości synchronicznej o wartość poślizgu:

gdzie:
v – prędkość silnika liniowego,
vo – prędkość synchroniczna silnika liniowego,
s – poślizg.

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Jak zagwarantować utrzymanie ciągłości zasilania »
Jak zagwarantować utrzymanie ciągłości zasilania

Dzięki produktom i rozwiązaniom firmy EVER możliwe jest zabezpieczanie kluczowych odbiorników w różnych lokalizacjach. (...) czytaj dalej »


Zobacz inspirujące łączniki do nowoczesnych pomieszczeń »

Czym chronić dużą liczbę obwodów sygnałowych »

Jakie włączniki do nowoczesnych wnętrz Ochrona przed przepięciami dla wielkiej liczby sygnałów?
Zaproponuj projektantom wysmakowaną awangardę i nowoczesność charakteryzujące współczesne wnętrza... czytaj dalej » Dzięki nowym połączeniom Push-in oraz zastosowaniu szczególnych elementów składowych (...) czytaj dalej »

Sposoby oznaczania kabli i przewodów »

Sposoby oznaczania kabli i przewodów Zobacz w jaki sposób trwale opisywać kable i przewody w instalacjach  czytaj dalej »


Oto dlaczego warto korzystać z usług materiałowych dla instalatorów »
Usługi materiałowe dla instalatorów

Poznaj korzyści zintegrowanych usług materiałowych dla instalatorów, detalistów, przemysłu, instytucji publicznych w zakresie branży elektrotechnicznej, instalacyjno-sanitarnej, grzewczej, wentylacyjnej i klimatyzacyjnej(...) czytaj dalej »


Projekt systemu rejestracji zakłóceń elektrycznych - zobacz » Poznaj niezbędne elementy układów zasilania wrażliwych odbiorów »
Projekt systemu rejestracji zakłóceń elektrycznych nowa generacja urządzeń ups kompensacyjne
Pokazał się siwy dym i w powietrzu zawisł złowieszczy zapach spalenizny… No cóż – prototyp. Nerwowe przeglądanie schematów (…) czytaj dalej »
Środowisko techniczne, w jakim te urządzenia funkcjonują, opisują normy na urządzenia odbierające energię z sieci energetycznej oraz normy (...) czytaj dalej»

Jak projektować schematy elektryczne i jakiego używać oprogramowania wspomagającego »

Jak projektować schematy elektryczne i w jakim programie Niniejszy artykuł zawiera informacje o projektowaniu schematów elektrycznych i używaniu oprogramowania wspomagającego projektowanie w branży elektrycznej i automatyce(...) czytaj dalej »


   
Nowoczesne systemy napędowe
i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
10/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Zasilanie budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych
  • - Straty mocy i energii w transformatorach rozdzielczych SN/nn
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl