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


Jeszcze dokładniejsze pomiary termowizyjne! Jak to możliwe »

 

 



Projektuje instalacje elektryczne i potrzebuje pomocy »

 

 


Co zrobić gdy urządzenia przestają działać »

Szukasz niestandardowych rozwiązań oświetlenia? Skorzystaj  »
(...) dzięki zaawansowanym funkcjonalnościom oraz wysokiej jakości podzespołom, z powodzeniem znajdują zastosowanie przy(...) czytaj dalej »
(...) nowoczesne, energooszczędne oświetlenie przemysłowe  (...) czytaj dalej »

 

 


 

Jak rozwój elektroniki wpłynął na zasilacze UPS »

Wszystko o regulacji współczynnika mocy w jednym artykule »
Rozwój elektroniki i powszechność zastosowania tranzystorów IGBT spowodowały w ostatnich latach zmianę trendów w konstrukcji zasilaczy (...) czytaj dalej »
Coraz większa liczba urządzeń elektrycznych stosowanych w przemyśle sprawia, że pogarsza się jakość napięcia i współczynnik mocy energii elektrycznej (...) czytaj dalej »

 


 

Jak projektować schematy elektryczne i jakiego używać oprogramowania wspomagającego »

Niniejszy artykuł zawiera informacje o projektowaniu schematów elektrycznych i używaniu oprogramowania wspomagającego projektowanie w branży elektrycznej i automatyce (...) czytaj »

 


 

Poznaj tajniki budowy dobrej serwerowni »
Jesteś projektantem? Skorzystaj z pomocy w kompletowaniu bloków zaciskowych »

(...) zintegrowane technologie zmienią sektory przemysłowe, przekształcą miasta oraz wzbogacą życie (...) czytaj dalej »

Dane produktowe z oprogramowania zapewniają kompleksowe wsparcie konfiguracji i mogą być  (...)  czytaj dalej »

 


 

» Chcesz się u nas reklamować? Dołącz do najlepszych w branży »

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:
3/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 3/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Optymalizacja współpracy prosumentów z wykorzystaniem IoT - internetu rzeczy
  • - Integracja elementów instalacji klasycznej z systemami automatyki budynkowej
Zobacz szczegóły
Valena Allure – ikona designu

Valena Allure – ikona designu

Valena Allure to nowa seria osprzętu firmy Legrand, łącząca wysmakowaną awangardę i nowoczesność. Wyróżniający ją kształt ramek oraz paleta różnorodnych...
LEGRAND POLSKA Sp.z o.o. LEGRAND POLSKA Sp.z o.o.
    Infolinia 801 133 084 (z telefonów stacjonarnych) (22) 549 23 22 (z telefonów komórkowych) (koszt połączenia = koszt połączenia...
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