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


Zobacz RCBO z sygnalizacją przyczyny zadziałania?

Zasilanie obiektów ruchomych - zobacz rozwiązania w zakresie szynoprzewodów»
Szynoprzewody Szynoprzewody - zasilanie obiektów ruchomych
Dzięki dostępnym informacjom o przyczynach zadziałania wyłącznika można poprawić bezpieczeństwo (...) czytaj dalej » Każdy ruchomy obiekt napędzany energią elektryczną, który nie ma możliwości korzystania z akumulatorów, (...) czytaj dalej »

Dlaczego tak ważne jest instalowanie systemów przeciwoblodzeniowych »

Ogrzewanie przeciwoblodzeniowe Elektryczne ogrzewanie pozwala uniknąć uszkodzeń różnych instalacji wskutek zamarzania, zapobiega powstawaniu sopli czy zacieków (...) czytaj dalej »


Gdzie można zastosować nowoczesne przemienniki częstotliwości »

Rozdzielnica SN z systemem blokad»
Przemienniki częstotliwości
Wbudowane szybkie wejście i wyjście licznikowe, programowalna praca cykliczna oraz mieszane zadawanie (...) czytaj dalej » Zaawansowana konstrukcja rozdzielnic wraz z niezawodnym systemem blokad predysponuje je do zastosowań w szczególnie (...) czytaj dalej »

Oprawy oświetlenia awaryjnego - jakie wybrać? »

Oświetlenie awaryjne schodów Dioda LED sygnalizująca obecność napięcia i ładowanie akumulatora; zabezpieczenie (...) czytaj dalej »


Projektowanie instalacji elektrycznych - poznaj nowe możliwości » Wymiana łączników i gniazd - spraw, aby była łatwa i szybka »
projektowanie instalacji elektrycznych program Szpule z kablami
Intuicyjny i prosty w użyciu program, wspomagający i ułatwiający projektowanie instalacji elektrycznych (...) czytaj dalej »
Zobacz, jak jeszcze bardziej ułatwić montaż i spełnić wymagania każdego projektu (...) czytaj dalej»

Jak chronić i monitorować silniki »

Silnik ochrona i monitorowanie pracy Silniki to często bardzo drogie maszyny o najnowocześniejszych rozwiązaniach, które wymagają (...) czytaj dalej »


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:
6/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 6/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Baterie litowo-jonowe w energetyce zawodowej
  • - Układy zasilania w obiektach użyteczności publicznej
Zobacz szczegóły
Czy przewody szynowe mają sens?

Czy przewody szynowe mają sens?

Pomimo prawie stuletniej historii przewodów szynowych jako elementu instalacji elektrycznych trwale wpisanego w krajobraz elektryczny, podczas praktyki na rynku instalacyjnym...
ELEKTROMETAL ELEKTROMETAL
PRODUKCJA - DYSTRYBUCJA - SERWIS przeciwwybuchowych i przemysłowych opraw oświetleniowych przeciwwybuchowych puszek rozgałęźnych,...
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