مشغل كهربائي بمحركات خطية

غالبية المحركات الكهربائية دوارة. في الوقت نفسه ، يجب على العديد من الهيئات العاملة في آلات الإنتاج ، وفقًا لتقنية عملها ، أن تقوم بالترجمة (على سبيل المثال ، الناقلات ، والناقلات ، وما إلى ذلك) أو التبادلية (آليات تغذية آلات قطع المعادن ، والمتلاعبين ، والمكابس ، والآلات الأخرى ).

يتم تحويل الحركة الدورانية إلى حركة متعدية عن طريق وصلات حركية خاصة: صمولة لولبية ، ترس لولبي كروي ، رف تروس ، آلية كرنك وغيرها.

من الطبيعي أن يرغب صانعو آلات العمل في استخدام المحركات التي يتحرك دوارها خطيًا لدفع أجسام العمل التي تؤدي حركة للأمام وترددي.

حاليًا ، يتم تطوير المحركات الكهربائية باستخدام الخطي غير المتزامن والصمام و محركات السائر... من حيث المبدأ ، يمكن تشكيل أي نوع من المحركات الخطية من محرك دوار عن طريق تحريك الجزء الثابت الأسطواني في المستوى خطيًا.

يمكن الحصول على فكرة عن هيكل المحرك التحريضي الخطي عن طريق تحويل الجزء الثابت للمحرك التحريضي إلى مستوى. في هذه الحالة ، سيتحرك متجه القوى الممغنطة للجزء الثابت خطيًا على امتداد امتداد الجزء الثابت ، أي في هذه الحالة ، لا يتم تشكيل دوران (كما في المحركات التقليدية) ، ولكن يتم تشكيل حقل كهرومغناطيسي متنقل للجزء الثابت.

كعنصر ثانوي ، يمكن استخدام شريط مغناطيسي حديدي يقع مع فجوة هوائية صغيرة على طول الجزء الثابت. يعمل هذا الشريط كعضو دوار للخلية. يتم نقل العنصر الثانوي بواسطة حقل الجزء الثابت المتحرك ويتحرك خطيًا بسرعة أقل من سرعة حقل الجزء الثابت بمقدار الانزلاق الخطي المطلق.

ستكون السرعة الخطية للمجال الكهرومغناطيسي المتنقل

حيث τ ، م - خطوة القطب - المسافة بين الأقطاب المتجاورة لمحرك خطي غير متزامن.

سرعة العنصر الثانوي

حيث sL - الانزلاق الخطي النسبي.

عندما يتم تزويد المحرك بجهد تردد قياسي ، فإن سرعات المجال الناتجة ستكون عالية بدرجة كافية (أكثر من 3 م / ث) ، مما يجعل من الصعب استخدام هذه المحركات لقيادة الآليات الصناعية. تستخدم هذه المحركات لآليات النقل عالية السرعة. من أجل الحصول على سرعات تشغيل أقل والتحكم في سرعة محرك الحث الخطي ، يتم تشغيل ملفاته بواسطة محول تردد.

أرز. 1. تصميم المحرك الخطي أحادي المحور.

يتم استخدام عدة خيارات لتصميم محرك تحريضي خطي. يظهر واحد منهم في الشكل. 1.هنا ، يتحرك العنصر الثانوي (2) - شريط متصل بجسم العمل ، على طول الموجهات 1 تحت تأثير مجال كهرومغناطيسي متنقل تم إنشاؤه بواسطة الجزء الثابت 3. ومع ذلك ، فإن هذا التصميم مناسب للتجميع باستخدام آلة عمل ، يرتبط بتيارات تسرب كبيرة في مجال الجزء الثابت ، ونتيجة لذلك سيكون cosφ للمحرك منخفضًا.

تين. 2. محرك خطي أسطواني

لزيادة الاتصال الكهرومغناطيسي بين الجزء الثابت والعنصر الثانوي ، يتم وضع الأخير في الفتحة بين العضوين الساكنين ، أو يتم تصميم المحرك على شكل أسطوانة (انظر الشكل 2). في هذه الحالة ، يكون الجزء الثابت المحرك عبارة عن أنبوب (1) ، يوجد بداخلها ملفات أسطوانية (2) وهي لف الجزء الثابت. يتم وضع الحلقات المغناطيسية المغناطيسية 3 بين الملفات التي تشكل جزءًا من الدائرة المغناطيسية. العنصر الثانوي هو قضيب أنبوبي ، وهو مصنوع أيضًا من مادة مغناطيسية حديدية.

يمكن أن يكون لمحركات الحث الخطي أيضًا تصميم مقلوب حيث يكون الجزء الثانوي ثابتًا أثناء تحرك الجزء الثابت. تستخدم هذه المحركات بشكل عام في المركبات. في هذه الحالة ، يتم استخدام سكة أو شريط خاص كعنصر ثانوي ، ويتم وضع الجزء الثابت على عربة متحركة.

عيب المحركات الخطية غير المتزامنة هو الكفاءة المنخفضة وخسائر الطاقة المرتبطة بها ، خاصة في العنصر الثانوي (خسائر الانزلاق).

في الآونة الأخيرة ، بالإضافة إلى غير المتزامن ، بدأ استخدامها محركات متزامنة (صمامية)... تصميم محرك خطي من هذا النوع مشابه لما هو مبين في الشكل. 1. يتم تحويل الجزء الثابت للمحرك إلى مستوى ، ويتم وضع مغناطيس دائم في الجزء الثانوي.يمكن استخدام متغير التصميم المقلوب حيث يكون الجزء الثابت جزءًا متحركًا ويكون العنصر الثانوي للمغناطيس الدائم ثابتًا. يتم تبديل لفات الجزء الثابت اعتمادًا على الموضع النسبي للمغناطيس. لهذا الغرض ، يتم توفير مستشعر موضع (4 - في الشكل 1) في التصميم.

تُستخدم محركات السائر الخطية أيضًا بشكل فعال لمحركات الأقراص الموضعية. إذا تم نشر الجزء الثابت للمحرك السائر في المستوى ، وكان العنصر الثانوي مصنوعًا على شكل لوحة ، يتم تشكيل الأسنان عليها عن طريق طحن القنوات ، ثم مع التبديل المناسب لملفات الجزء الثابت ، فإن العنصر الثانوي سوف يؤدي حركة منفصلة ، يمكن أن تكون خطوتها صغيرة جدًا - إلى أجزاء من المليمتر. غالبًا ما يستخدم التصميم المقلوب حيث يكون الجزء الثانوي ثابتًا.

يتم تحديد سرعة محرك السائر الخطي من خلال قيمة فصل السن τ وعدد الأطوار م وتردد التبديل

الحصول على سرعات عالية للحركة لا يخلق صعوبات ، لأن الزيادة في تقسيم وتكرار التروس لا تقتصر على العوامل التكنولوجية. توجد قيود على الحد الأدنى لقيمة τ ، حيث يجب أن تكون نسبة الملعب إلى الفجوة بين الجزء الثابت والثانوي 10 على الأقل.

لا يسمح استخدام محرك الأقراص المنفصل بتبسيط تصميم الآليات التي تؤدي حركة خطية أحادية البعد فحسب ، بل يتيح أيضًا إمكانية الحصول على حركتين أو حركات متعددة المحاور باستخدام محرك واحد.إذا تم وضع نظامي لف متعامدين على الجزء الثابت للجزء المتحرك ، وتم عمل أخاديد في العنصر الثانوي في اتجاهين متعامدين ، فسيقوم العنصر المتحرك بأداء حركة منفصلة في إحداثيين ، أي توفر الحركة في الطائرة.

في هذه الحالة ، تنشأ مشكلة إنشاء دعم للعنصر المتحرك. لحلها ، يمكن استخدام وسادة هوائية - ضغط الهواء الذي يتم توفيره للمساحة الموجودة أسفل العناصر المتحركة. توفر محركات السائر الخطية دفعًا منخفضًا نسبيًا وكفاءة منخفضة. مجالات التطبيق الرئيسية الخاصة بهم هي أجهزة التحكم بالضوء ، وآلات تجميع الضوء ، وآلات القياس ، وآلات القطع بالليزر وغيرها من الأجهزة.