Линейный двигатель постоянного тока

Наряду с асинхронными и синхронными ЛД применяются линейные двигатели постоянного тока (ЛДПТ). Они чаще всего используются для получения небольших перемещений рабочих органов и обеспечения при этом высокой точности и значительных пусковых усилий. ЛДПТ состоит из якоря с расположенной на нём обмоткой, служащей одновременно коллектором (направляющий элемент), и разомкнутого магнитопровода с обмотками возбуждения (подвижная часть), расположенными так, что векторы сил, возникающих под полюсами магнито-провода, имеют одинаковое направление. ЛДПТ, как и двигатели вращательного движения, позволяют при необходимости просто регулировать скорость движения рабочих органов.

Рис. 15.14: а – линейный двигатель для транспортировки изделий, б – магнитогидродинамический насос постоянного тока

ЛДПТ для перемещения промышленных изделий, рис. 15.14,а – представляет собой ДПТ с полым цилиндрическим якорем, разрезанный по образующей и развёрнутый в плоскость. Подвижная часть двигателя – якорь – состоит из немагнитного остова 1 и укреплённой на нём обмотки 2 якоря, которая может быть выполнена из изолированного обмоточного провода или изготовлена из медной фольги путём её травления. Ширина витков обмотки в направлении движения, как и в обычных ДПТ, близка к полюсному делению (т. е. расстоянию по окружности между полюсами магнитной системы двигателя). Токо-провод к обмотке осуществляется с помощью коллектора 3 и щёток 4. На станине двигателя 5 крепится комплект полюсов 6 с обмотками возбуждения 7, размещённых в ряд по направлению движения якоря. Другими частями магнитопровода двигателя являются стальные сер-дечники 8 и сама станина, выполненная также из ферромагнитного мате-риала. Якорь двигателя вместе со столиком 9 для крепления перемеща-емого изделия 10 движется по неподвижным опорам 11 так, что его плоскости с обмотками всё время находятся в зазоре между сердечни-ками 8 и полюсами 6. На принципе работы линейного двигателя основа-но действие специальных насосов для перекачки электро-проводящих жидкостей (рис.15.14,б) и в том числе жидких металлов. Такие насосы (магнитогидродинамические) применяются в металлургии для транспор-тировки, дозировки и перемешивания жидкого металла, а также на атомных электростанциях для перекачки жидкометаллического теплоно-сителя.

Расчет тягового усилия F_тяги, действующего на один из элементов индукторного ЛДПТ, содержащего две обмотки и перемещающегося вдоль координаты x, возможен на основе выражения, описывающего процесс электромеханического преобразования энергии в индукторных машинах.

где I_B – ток обмотки возбуждения, I_A – ток обмотки якоря, L_A – индуктивность обмотки якоря, L_BA – взаимоиндуктивность обмоток возбуждения и якоря. Конструктивные исполнения индукторных ЛДПТ представлена на рис. 15.15.

Рис. 15.15 Конструктивные исполнения индукторных ЛДПТ

Контрольные вопросы

1. Какой ШД лучше: с меньшим или большим числом фаз?

2. Чем ограничивается число фаз ШД?

3. Поясните преимущества и недостатки несимметричной коммута­ции. Постройте векторные диаграммы и определите степень неравно­мерности поля для двигателей с числом фаз т = 4, т = 5 при коммутации (1) – (12) – (2) –...

4. Какими конструктивными решениями можно уменьшить вели­чину шага ШД с постоянными магнитами?

5. Какой ШД предпочтительнее, с точки зрения точности отработки задаваемого перемещения: с постоянными магнитами или индукторный?

6. Чем ограничивается верхний предел частоты управляющих им­пульсов ШД?

7. Перечислите методы форсировки тока в фазах двигателя. Опи­шите их достоинства и недостатки.

8. В каких установках предпочтительно использование модулей ШД?

9. Отличается ли принцип действия линейного ШД от ШД враща-тельного типа?

Дата добавления: 2014-11-29