там различни видове електродвигатели, както добре знаете, ако ни четете често. В други статии сме представили други важни двигатели за вашите DIY проекти Arduino това е добре Мехатроник, но в тази нова статия ще се съсредоточим върху конкретен тип двигател: линеен мотор.
за научете повече В тази връзка ви каня да продължите да четете...
Какво е линеен двигател?
Un линеен мотор Това е специален тип електродвигател, който се различава от конвенционалните двигатели по това, че не произвежда въртеливо движение, тоест не върти ос, а по-скоро генерира линейна сила по нейната дължина. Този тип мотор работи главно като задвижващ механизъм от тип Лоренц, където генерираната сила е пряко свързана с електрическия ток и приложеното магнитно поле.
Има различни конструкции на линейни двигатели, но най-общо се разделят на две категории основни: двигатели
- Двигатели с ниско ускорение- Те са подходящи за приложения като маглев влак и други високоефективни наземни транспортни системи. Тези влакове могат да се задвижват през релсите с помощта на електричество и магнетизъм и могат да се движат с високи скорости, въпреки че се нуждаят от повече време, за да ускорят до максимална скорост.
- Линейни двигатели с високо ускорение: Те обикновено са по-къси и са проектирани да ускоряват обекти до изключително високи скорости, какъвто е случаят с релсовите оръдия. Те обикновено се използват във високоскоростни приложения, като оръжия или масови двигатели в космически системи за задвижване. Тези двигатели обикновено имат дизайн, който включва активна намотка от едната страна на пролуката между магнитните компоненти и пасивна проводима плоча от другата страна. Пример за това е хомополярен линеен двигател с постоянен ток тип релсова пушка.
От друга страна, двигателите с ниска газ, високоскоростни и мощни двигатели често са от този тип линейни синхронни двигатели (LSM), които включват активна намотка от едната страна на пролуката между магнитните компоненти и набор от магнити с редуващи се полюси от другата страна. Тези магнити могат да бъдат постоянни магнити или електромагнити. Двигателят Shanghai Transrapid е пример за LSM.
Приложения на линейни двигатели
Линейните двигатели са електромеханични устройства, които имат широк разнообразие от приложения в различни индустрии, като например:
- Високоскоростен транспорт: Високоскоростните транспортни системи, като влакове с магнитна левитация (маглев), често използват линейни двигатели за постигане на много високи скорости и забележима енергийна ефективност. Тези двигатели позволяват линейно задвижване чрез магнитни полета.
- Производство и автоматизация: В производствени и автоматизирани среди линейните двигатели се използват в машини с ЦПУ (компютърно цифрово управление), 3D принтери и системи за обработка на материали. Тяхната прецизност и способност да контролират движението ги прави идеални за тези приложения.
- роботика: Те се използват в роботи и роботизирани манипулатори за контролиране на прецизните движения на ставите и инструментите. Това е от съществено значение в автомобилната, електронната и монтажната промишленост.
- Космонавтика: В космическата индустрия линейните двигатели могат да бъдат намерени в системи за управление на полета, изпълнителни механизми за управление на повърхността и други компоненти, критични за навигацията и управлението на самолети и сателити.
- Наука и медицина: Линейните двигатели се използват в медицинско диагностично оборудване, високопрецизни микроскопи и системи за химически анализ. Способността му за много прецизно контролирани движения е жизненоважна в тези приложения.
- Научно изследване: В изследователските лаборатории линейните двигатели се използват в експерименти по физика и химия, както и в оборудване за изпитване и измерване. Способността му да осигурява точни движения е от съществено значение в научните изследвания. Например в оборудване за измерване на сила и др.
- Отбранителна технология: Те се използват във военни приложения, като оръжейни системи, устройства за насочване и системи за позициониране с висока точност.
- Симулатори и забавления: В развлекателната индустрия линейните двигатели се използват в летателни симулатори, симулатори на шофиране и атракции в тематични паркове за създаване на завладяващи, реалистични изживявания.
видове, които съществуват
Сред линейните двигатели можем да различим различни видове в категориите, които споменах по-горе. В този случай това е свързано с вида на импулса, който използват за движение. И трябва да подчертаем:
- асинхронен двигател- В този дизайн силата се генерира чрез преместване на линейно магнитно поле, което взаимодейства с проводниците в заобикалящата го среда. Когато какъвто и да е вид проводник, като намотка, контур или дори парче метал, се постави в това поле, се генерират вихрови токове, които от своя страна създават противоположно магнитно поле, следвайки закона на Ленц. Двете противоположни магнитни полета се отблъскват, причинявайки движение, докато магнитното поле преминава през метала.
- Синхронен двигател: Скоростта на движещото се магнитно поле обикновено се контролира от електронни устройства за регулиране на движението на ротора. Поради съображения за цена, линейните синхронни двигатели рядко използват комутатори, така че роторът често включва постоянни магнити или меко желязо. Примери за тези типове двигатели включват бобини и двигатели, използвани в маглев системи.
- Хомополярни: Силен ток се пропуска през метално сабо с помощта на плъзгащи се контакти, захранвани от две релси. Генерирането на магнитно поле поради това действие кара метала да се изпъква по протежение на пистите.
- Пиезоелектричен– Малките линейни двигатели често използват пиезоелектрическа система за генериране на движение.
Сега знаете какво представляват линейните двигатели, така че можете да започнете да ги използвате във вашите проекти за различни приложения. Използването му е същото като при други видове двигатели, които сме ви обяснили в този блог, като напр линейни задвижки, много подобен на тези двигатели...