Trong bản thân giai đoạn 1840, sự phát triển của động cơ cảm ứng tuyến tính đã được Charles Wheatstone tại London bắt đầu, nhưng điều này dường như không thực tế. Trong khi đó vào năm 1935, mô hình hoạt động đã được Hermann Kemper phát triển, và phiên bản điều hành kích thước đầy đủ được Eric giới thiệu vào năm 1940. Sau đó, thiết bị này được sử dụng trong nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Bài viết này giải thích rõ ràng về Tuyến tính Động cơ cảm ứng , nguyên lý làm việc, hiệu suất, thiết kế, cấu tạo, ưu nhược điểm và các ứng dụng chính. Chúng ta hãy đi sâu vào khái niệm này.

Động cơ cảm ứng tuyến tính là gì?

Động cơ cảm ứng tuyến tính được viết tắt là LIM và đây là phiên bản nâng cao của động cơ cảm ứng quay trong đó đầu ra là chuyển động tịnh tiến thay cho chuyển động quay. Thiết bị này tạo ra chuyển động thẳng và lực khác với mômen quay. Thiết kế và chức năng của tuyến tính hướng dẫn động cơ có thể được hiển thị trong hình dưới đây bằng cách tạo ra một hình cắt hoàn toàn trong cảm ứng quay vòng và do đó cân bằng mặt cắt.

Đầu ra là một stato được phân cấp hoặc mặt trên có các lớp mạ sắt trong đó các cuộn dây này mang cuộn dây ba pha nhiều cực có dây dẫn trong 90⁰góc với hướng chuyển động. Nó cũng bao gồm loại cuộn dây có lồng sóc trong khi nó thường được bao gồm một tấm nhôm hoặc đồng vô tận được giữ trên giá đỡ bằng sắt mạ chắc chắn.

Bất kể tên thiết bị là gì, không phải tất cả các động cơ cảm ứng tuyến tính đều tạo ra chuyển động tuyến tính, một số thiết bị tạo ra được sử dụng để tạo ra các vòng quay có đường kính lớn và việc sử dụng các phần sơ cấp vô tận sẽ tốn kém hơn.

Thiết kế

Việc xây dựng cơ bản và thiết kế động cơ cảm ứng tuyến tính gần như tương ứng với cảm ứng ba pha động cơ, mặc dù nó không xuất hiện giống như động cơ cảm ứng bình thường. Khi một vết cắt được hình thành trong phần stato của động cơ cảm ứng nhiều pha và được đặt trên một bề mặt phẳng, thì vết cắt này sẽ tạo ra phần sơ cấp của động cơ cảm ứng tuyến tính. Theo cách tương tự, khi một dấu cắt hình thành trong phần rôto của động cơ cảm ứng nhiều pha và được đặt trên một bề mặt phẳng, thì điều này tạo ra phần thứ cấp của động cơ cảm ứng tuyến tính.

Cấu tạo động cơ cảm ứng tuyến tính Ngoài mô hình này, còn tồn tại một mô hình khác của động cơ cảm ứng tuyến tính được sử dụng để nâng cao hiệu suất và mô hình này được gọi là DLIM, đó là Động cơ cảm ứng tuyến tính hai mặt. Mô hình này có một phần chính được đặt trên một đầu khác của phần phụ. Thiết kế này được sử dụng để tăng cường sử dụng từ thông trên cả mặt chính và phụ. Đây là cấu tạo của một động cơ cảm ứng tuyến tính .

Nguyên lý làm việc của động cơ cảm ứng tuyến tính

Phần bên dưới cung cấp giải thích rõ ràng về làm việc của động cơ cảm ứng tuyến tính .

Ở đây, khi phần sơ cấp của động cơ được cung cấp năng lượng bằng cách sử dụng nguồn điện ba pha cân bằng, thì sẽ có chuyển động từ thông trên toàn bộ chiều dài của phần sơ cấp. Đường sức chuyển động thẳng đều bằng từ trường quay trong tiết diện stato của động cơ cảm ứng ba pha.

Với điều này, sẽ có cảm ứng của dòng điện trong các dây dẫn của cuộn thứ cấp vì chuyển động so sánh giữa dây dẫn và chuyển động thông lượng . Dòng điện được cảm ứng kết nối với chuyển động từ thông để tạo ra lực đẩy tuyến tính và điều này được thể hiện bằng

Vs = 2tfs m / giây

Khi phần sơ cấp được làm không đổi và phần thứ hai có chuyển động, thì lực kéo phần thứ cấp theo hướng của chính nó và điều này dẫn đến việc tạo ra chuyển động thẳng cần thiết. Khi một nguồn cung cấp được cung cấp cho hệ thống, trường được tạo ra sẽ cung cấp một trường chuyển động thẳng, trong đó vận tốc được biểu diễn theo phương trình nêu trên.

Trong phương trình, ‘fs’ tương ứng với lượng đo tần số nguồn cung cấp tính bằng Hz

‘Vs’ tương ứng với trường chuyển động thẳng được đo bằng m / giây

‘T’ tương ứng với cao độ của cực tuyến tính có nghĩa là khoảng cách giữa cực đến cực được đo bằng mét

V = (1-s) Vs

Tương ứng với cùng cách giải thích, trong điều kiện của động cơ cảm ứng, con chạy thứ cấp không giữ cùng tốc độ với giá trị tốc độ của từ trường . Bởi vì điều này, có một sự trượt giá.

Các sơ đồ động cơ cảm ứng tuyến tính được hiển thị như sau:

Hoạt động của LIM

Đặc điểm của động cơ cảm ứng tuyến tính

Một số đặc điểm của LIM là:

Hiệu ứng kết thúc

Không giống với loại động cơ cảm ứng tròn, LIM có một đặc tính gọi là “Hiệu ứng cuối”. Hiệu ứng cuối bao gồm các tổn thất về hiệu suất và hiệu suất là hậu quả của năng lượng từ trường được mang đi và giảm xuống ở phần cuối của phần sơ cấp thông qua chuyển động tương đối của phần sơ cấp và thứ cấp.

Chỉ với phần thứ cấp, chức năng của thiết bị dường như giống như máy quay, được yêu cầu là nó cách nhau gần hai cực nhưng có sự giảm thiểu lực đẩy sơ cấp xảy ra ở độ trượt thấp vẫn là 8 hoặc hơn. cực dài hơn. Với sự tồn tại của hiệu ứng cuối, các thiết bị LIM không có khả năng chạy nhẹ, trong khi loại động cơ cảm ứng thông thường có khả năng này để vận hành động cơ có trường đồng bộ gần hơn trong các trường hợp tải tối thiểu. Phản đối điều này, hiệu ứng cuối tạo ra tổn thất tương ứng với động cơ tuyến tính.

Đẩy

Biến tần do thiết bị LIM gây ra gần giống như biến tần của động cơ cảm ứng nói chung. Các lực truyền động này đại diện cho một đường cong đặc tính gần giống như trượt, mặc dù được điều chỉnh bởi các tác động cuối. Đây cũng được gọi là nỗ lực Tractive. Nó được thể hiện bởi

F = Pg / Vs được đo bằng Newton

Levitation

Hơn nữa, trái ngược với động cơ quay, các thiết bị LIM có lực bay điện động lực học không có số đọc tại độ trượt ‘0’ và điều này tạo ra một khoảng cách xấp xỉ cố định khi độ trượt tăng lên theo một trong hai hướng. Điều này chỉ xảy ra trong động cơ một mặt và đặc tính này thường sẽ không xảy ra khi sử dụng tấm đỡ bằng sắt cho phần thứ cấp vì điều này tạo ra lực hút vượt qua áp suất nâng.

Hiệu ứng cạnh ngang

Động cơ cảm ứng tuyến tính cũng thể hiện hiệu ứng biên ngang, đó là các đường dẫn dòng điện có cùng hướng chuyển động phát triển tổn thất và do các đường dẫn này, sẽ làm giảm lực đẩy hiệu quả. Vì hiệu ứng cạnh ngang này diễn ra.

Hiệu suất

Các hiệu suất của động cơ cảm ứng tuyến tính có thể được biết đến bằng lý thuyết được giải thích dưới đây, trong đó tốc độ đồng bộ của sóng chuyển động được biểu thị bằng

“thiết bị mạng quan trọng nhất là ”

Vs = 2f (pith của cực tuyến tính) …… ..m / s

‘F’ tương ứng với tần số cung cấp được đo bằng Hertz

Trong trường hợp động cơ cảm ứng quay, tốc độ của phần thứ cấp trong LIM nhỏ hơn tốc độ đồng bộ và được cho bởi

Vr = Vs (1-s), ‘s’ là trượt LIM và nó là

S = (Vs - Vr) / Vs

Lực tuyến tính được cho bởi

F = công suất của khe hở không khí / Vs

Hình dạng đường cong vận tốc lực đẩy của LIM gần giống với đường cong mômen tốc độ v / s của động cơ cảm ứng quay. Khi có sự so sánh giữa LIM và động cơ cảm ứng quay, động cơ cảm ứng tuyến tính cần khoảng cách không khí tăng lên và do đó, dòng điện từ hóa sẽ tăng lên và các yếu tố như hiệu suất và hệ số công suất sẽ nhỏ nhất.

Trong trường hợp RIM, diện tích của phần stato và rôto là tương tự nhau, trong khi trong LIM một phần ngắn hơn phần kia. Ở tốc độ không đổi, đoạn ngắn hơn sẽ có chuyển động liên tục hơn đoạn kia.

Ưu điểm và nhược điểm

Các ưu điểm của động cơ cảm ứng tuyến tính Chúng tôi:

Các lợi ích quan trọng của LIM là:

Không tồn tại lực hút từ tính tại thời điểm lắp ráp. Vì lý do thiết bị LIM không có nam châm vĩnh cửu, nên không tồn tại lực hút tại thời điểm lắp ráp hệ thống.
Động cơ cảm ứng tuyến tính cũng có ưu điểm là di chuyển được quãng đường dài. Các thiết bị này chủ yếu được thực hiện cho các ứng dụng có độ dài dài vì phần thứ cấp không được bao gồm với nam châm vĩnh cửu. Sự không tồn tại của nam châm trong phần thứ hai cho phép các thiết bị này không đắt vì giá của thiết bị chủ yếu nằm ở sự phát triển của một rãnh từ tính.
Có hiệu quả hữu ích cho các mục đích nặng nhọc. Động cơ cảm ứng tuyến tính chủ yếu được sử dụng trong các điều kiện động cơ tuyến tính áp suất cao, nơi chúng hiện diện với xếp hạng lực ổn định gần 25gms gia tốc và khoảng hàng trăm pound.

Các nhược điểm của động cơ cảm ứng tuyến tính Chúng tôi:

Việc xây dựng các thiết bị LIM hơi phức tạp vì chúng đòi hỏi các thuật toán điều khiển phức tạp.
Chúng đã làm tăng lực hút tại thời điểm hoạt động.
Cho thấy không có lực vào thời điểm bế tắc.
Kích thước vật lý của thiết bị được nâng cao đồng nghĩa với việc kích thước bao bì cũng nhiều hơn.
Yêu cầu nhiều năng lượng hơn cho chức năng. Khi so sánh với động cơ tuyến tính nam châm vĩnh cửu, hiệu suất thấp hơn và tạo ra nhiều nhiệt hơn. Điều này hơn nữa cần thiết bị làm mát bằng nước được đưa vào xây dựng.

Các ứng dụng của động cơ cảm ứng tuyến tính

Việc sử dụng độc quyền động cơ cảm ứng tuyến tính có thể được tìm thấy trong các ứng dụng như

Băng tải kim loại
Thiết bị điều khiển cơ khí
Bộ truyền động cho bộ ngắt mạch tốc độ cao
Ứng dụng thúc đẩy con thoi

Nhìn chung, đây là tất cả về khái niệm Động cơ cảm ứng tuyến tính. Bài viết này đã cung cấp một lời giải thích rõ ràng về nguyên lý động cơ cảm ứng tuyến tính, thiết kế, làm việc, sử dụng, lợi ích và nhược điểm. Cần biết thêm tốc độ v / s cực đặc điểm trong động cơ cảm ứng tuyến tính biểu diễn?