Помощничек
Главная | Обратная связь

...

Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ



Исполнительные органы подъемно-транспортных машин, механизмов подач металлообрабатывающих станков, кузнечных прессов, молотов совершают поступательное движение. При использовании для их привода двигателей вращательного движения требуется механическая передача (кривошипно-шатунный механизм, передача винт-гайка и т. д.), преобразующая вращательное движение вала двигателя в поступательное движение исполнительного органа.

Применение линейных двигателей, движущаяся часть которых совершает поступательное линейное движение, позволяет упростить или полностью исключить механическую передачу и за счет этого повысить экономичность и надежность рабочей машины или механизма в целом [21, 25]. Кроме того, появление линейных двигателей позволило решить ряд важных технических проблем, например создание высокоскоростного электрического транспорта и установок для перекачки жидких металлов.

Линейные двигатели могут быть асинхронными, синхронными и постоянного тока, повторяя по принципу действия соответствующие двигатели вращательного движения.

Большее распространение получили линейные асинхронные двигатели (ЛАД), представление об устройстве которых можно получить, рели мысленно разрезать статор 4 и ротор 1 с обмотками 3 и 2 обычного АД (рис 6.1, а) вдоль оси по образующей 00 и развернутьихвплоскость. Образовавшаяся плоская конструкция (рис 6.1, б) представляет собой ЛАД, движущуюся часть которого называют вторичным элементом. Если обмотки статора ЛАД подключить к сети переменного тока, образуется магнитное поле, ось которого будет перемещаться вдоль воздушного зазора со скоростью, пропорциональной частоте питающего напряжения f1 к длине полюсного деления t,

(6.1)

Магнитное поле, перемещающееся вдоль зазора, пересекает про родники обмотки 2 вторичного элемента 1 и индуцирует в них ЭДС, под действием которой по обмотке начнут проходить токи. Взаимодействие этих токов с магнитным полем приведет к появлению силы, действующей на вторичный элемент по правилу Ленца в направлении перемещения магнитного поля. Вторичный элемент под действием этой силы начнет двигаться с некоторым отставанием (скольжением) от магнитного поля, как и в обычном АД.

Показанная на рис. 6.1, б конструкция представляет собой ЛАД с односторонним статором и вторичным элементом одного с ним размера. В зависимости от назначения ЛАД его вторичный элемент может быть длиннее статора или короче его. В первом случае ЛАД получили название двигателей с коротким статором, а во втором случае – с коротким вторичным элементом.

Вторичный элемент ЛАД не всегда снабжается обмоткой. Часто (и в этом одно из больших достоинств ЛАД) в качестве вторичного элемента используется лист, полоса или рельс, выполненные из стали, меди или алюминия. Такой вторичный элемент может устанавливаться между двумя статорами (ЛАД с двусторонним статором) или между статором и ферромагнитным сердечником (ЛАД с односторонним статором и сердечником). Линейный двигатель со вторичным элементом в виде полосы аналогичен обычному АД с массивным ферромагнитным ротором.

Обмотки статора ЛАД имеют те же самые соединения, что и обычные АД, и подключаются к сети трехфазного переменного тока.

Линейные двигатели могут работать и в обращенном режиме движения, когда вторичный элемент неподвижен, а передвигается статор. Такой линейный двигатель (называемый двигателем с подвижным статором) обычно применяется на электрическом транспорте. Рассмотрим некоторые примеры использования ЛАД.

Линейный двигатель, установленный на рельсовом транспортном средстве, показан на рис. 6.2, а. Двигатель с двусторонним статором 1 крепится на тележке 3 подвижного состава. Вторичным элементом является укрепленная между рельсами металлическая полоса 2. Напряжение на статор двигателя подается с помощью скользящих контактов (троллеев). Линейные двигатели, где вторичным элементом служит рельс или другой элемент несущей конструкции, используют для монорельсовых дорог и механизмов передвижения кранов.

На рис. 6.2, б показан ЛАД, предназначенный для механизмов транспортировки грузов. Конвейер, служащий для перемещения из бункера 4 сыпучего материала 5, состоит из металлической ленты. 6 барабанов 7. Металлическая лента конвейера проходит внутри статоров 1 ЛАД, являясь его вторичным элементом. При использовании ЛАД в этом случае устраняется проскальзывание ленты и появляется возможность увеличить скорость ее движения.

Линейные двигатели применяются также в электроприводах сваезабивных молотов, прессов, ткацких станков, вязальных машин, слитковозов, толкателей и многих других рабочих машин. В настоящее время ЛАД разработаны на мощности от нескольких ватт до нескольких сотен киловатт и скорости движения до 100–150 км/ч.

Линейные двигатели постоянного тока (ЛДПТ) обычно применяются для обеспечения небольших перемещений, когда требуются значительные перестановочные усилия и высокая точность движения. Линейные двигатели постоянного тока, как и двигатели вращательного движения, позволяют при необходимости простыми средствами регулировать скорость перемещения исполнительных органов. Чаще всего ЛДПТ применяются в приводах подач различных станков.

Линейные синхронные двигатели (ЛСД) находят наибольшее применение при создании высокоскоростного электрического транспорта, где достоинства ЛСД проявляются наиболее заметно. Причина заключается в том, что по условиям нормальной эксплуатации такого транспорта необходим сравнительно большой зазор между подвижной частью и вторичным элементом. Линейный асинхронный двигатель имеет при этом низкий коэффициент мощности, и его применение оказывается экономически невыгодным, ЛСД, напротив, допускает наличие большого воздушного зазора между статором и вторичным элементом и работает при этом с cosj, близким к единице.

Применение ЛСД в высокоскоростном электрическом транспорте обычно сочетается с использованием магнитной подвески вагонов и сверхпроводящих магнитов и обмоток возбуждения, что позволяет получить комфортность движения и хорошие экономические показатели работы подвижного состава. Мощности ЛСД в электрическом транспорте достигают нескольких тысяч киловатт, а скорости движения – 400–500 км/ч.

Линейные двигатели имеют широкие перспективы для дальнейшего развития.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.