रेखीय मोटर्ससह इलेक्ट्रिक अॅक्ट्युएटर

बहुसंख्य इलेक्ट्रिक मोटर्स रोटरी आहेत. त्याच वेळी, उत्पादन मशीनच्या अनेक कार्यरत संस्थांनी, त्यांच्या कामाच्या तंत्रज्ञानानुसार, भाषांतरात्मक (उदाहरणार्थ, कन्व्हेयर, कन्व्हेयर इ.) किंवा परस्पर (मेटल कटिंग मशीन, मॅनिपुलेटर, पिस्टन आणि इतर मशीन्सना फीड करण्यासाठी यंत्रणा) करणे आवश्यक आहे. ).

रोटरी हालचालीचे अनुवादात्मक हालचालीमध्ये रूपांतर विशेष किनेमॅटिक कनेक्शनद्वारे केले जाते: स्क्रू नट, गोलाकार स्क्रू गियर, गियर रॅक, क्रॅंक यंत्रणा आणि इतर.

कार्यरत मशिन्सच्या निर्मात्यांना इंजिन वापरण्याची इच्छा असणे स्वाभाविक आहे ज्यांचे रोटर कार्यरत संस्थांना पुढे चालविण्यासाठी आणि परस्पर हालचाली चालविण्यासाठी रेखीयपणे हलते.

सध्या, रेखीय असिंक्रोनस, वाल्व आणि वापरून इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह विकसित केले जातात स्टेपर मोटर्स… तत्वतः, विमानातील दंडगोलाकार स्टेटरला रेखीयरित्या हलवून रोटरी मोटरमधून कोणत्याही प्रकारची रेखीय मोटर तयार केली जाऊ शकते.

इंडक्शन मोटर स्टेटरला विमानात बदलून रेखीय इंडक्शन मोटरच्या संरचनेची कल्पना मिळवता येते. या प्रकरणात, स्टेटरच्या चुंबकीय शक्तींचा वेक्टर स्टेटरच्या स्पॅनसह रेषीयपणे फिरेल, म्हणजे. या प्रकरणात, फिरवत नाही (पारंपारिक मोटर्सप्रमाणे), परंतु स्टेटरचे प्रवासी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड तयार होते.

दुय्यम घटक म्हणून, स्टेटरच्या बाजूने लहान हवेच्या अंतरासह स्थित एक फेरोमॅग्नेटिक पट्टी वापरली जाऊ शकते. ही पट्टी सेल रोटर म्हणून काम करते. दुय्यम घटक मूव्हिंग स्टेटर फील्डद्वारे वाहून नेला जातो आणि रेखीय परिपूर्ण स्लिपच्या प्रमाणात स्टेटर फील्डच्या वेगापेक्षा कमी वेगाने रेखीयपणे हलतो.

प्रवास करणाऱ्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डचा रेषीय वेग असेल

जेथे τ, m — पोल पिच — रेखीय असिंक्रोनस मोटरच्या लगतच्या ध्रुवांमधील अंतर.

दुय्यम घटक गती

जेथे sL — सापेक्ष रेखीय स्लिप.

जेव्हा मोटरला मानक वारंवारता व्होल्टेज पुरवले जाते, तेव्हा परिणामी फील्ड वेग पुरेसे जास्त असेल (3 m/s पेक्षा जास्त), ज्यामुळे औद्योगिक यंत्रणा चालविण्यासाठी या मोटर्सचा वापर करणे कठीण होते. अशा इंजिनचा वापर हाय-स्पीड वाहतूक यंत्रणेसाठी केला जातो. रेखीय इंडक्शन मोटरचा कमी धावण्याचा वेग आणि गती नियंत्रण मिळविण्यासाठी, त्याचे विंडिंग फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टरद्वारे समर्थित आहेत.

तांदूळ. 1. रेखीय अक्षीय मोटरची रचना.

रेखीय इंडक्शन मोटर डिझाइन करण्यासाठी अनेक पर्याय वापरले जातात. त्यापैकी एक अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. १.येथे, दुय्यम घटक (2) — कार्यरत शरीराशी जोडलेली टेप, स्टॅटर 3 द्वारे तयार केलेल्या ट्रॅव्हलिंग इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्डच्या कृती अंतर्गत मार्गदर्शक 1 च्या बाजूने फिरते. तथापि, हे डिझाइन कार्यरत मशीनसह असेंब्लीसाठी सोयीचे आहे. स्टेटर फील्डच्या महत्त्वपूर्ण गळती प्रवाहांशी संबंधित आहे, परिणामी मोटरचा cosφ कमी होईल.

अंजीर. 2. बेलनाकार रेखीय मोटर

स्टेटर आणि दुय्यम घटक यांच्यातील इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कनेक्शन वाढवण्यासाठी, नंतरचे दोन स्टेटर्समधील स्लॉटमध्ये ठेवलेले आहे किंवा मोटरला सिलेंडर म्हणून डिझाइन केले आहे (चित्र 2 पहा). या प्रकरणात, मोटर स्टेटर एक ट्यूब आहे. (1), ज्याच्या आत बेलनाकार विंडिंग आहेत (2) जे स्टेटर विंडिंग आहेत. फेरोमॅग्नेटिक वॉशर्स 3 चुंबकीय सर्किटचा भाग असलेल्या कॉइलच्या दरम्यान ठेवलेले असतात. दुय्यम घटक एक ट्यूबलर रॉड आहे, जो फेरोमॅग्नेटिक सामग्रीचा देखील बनलेला आहे.

लीनियर इंडक्शन मोटर्समध्ये उलटे डिझाइन देखील असू शकते जेथे स्टेटर हलवताना दुय्यम स्थिर असतो. ही इंजिने सामान्यतः वाहनांमध्ये वापरली जातात. या प्रकरणात, दुय्यम घटक म्हणून एक रेल किंवा विशेष टेप वापरला जातो आणि स्टेटर जंगम कॅरेजवर ठेवला जातो.

रेखीय असिंक्रोनस मोटर्सचा तोटा म्हणजे कमी कार्यक्षमता आणि संबंधित ऊर्जेचे नुकसान, प्रामुख्याने दुय्यम घटकामध्ये (स्लिप नुकसान).

अलीकडे, असिंक्रोनस व्यतिरिक्त, ते वापरण्यास सुरुवात केली सिंक्रोनस (वाल्व्ह) इंजिन… या प्रकारच्या रेखीय मोटरची रचना अंजीरमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे आहे. 1. मोटरचा स्टेटर विमानात बदलला जातो आणि दुय्यम वर कायम चुंबक ठेवले जातात.जेथे स्टेटर हा जंगम भाग आहे आणि कायम चुंबक दुय्यम घटक स्थिर आहे तेथे उलटे डिझाइन प्रकार शक्य आहे. मॅग्नेटच्या सापेक्ष स्थितीनुसार स्टेटर विंडिंग्स स्विच केले जातात. या उद्देशासाठी, डिझाइनमध्ये पोझिशन सेन्सर (4 — अंजीर 1 मध्ये) प्रदान केला आहे.

रेखीय स्टेपर मोटर्स देखील पोझिशनल ड्राइव्हसाठी प्रभावीपणे वापरली जातात. जर स्टेपर मोटरचा स्टेटर विमानात तैनात केला असेल आणि दुय्यम घटक प्लेटच्या स्वरूपात तयार केला असेल, ज्यावर चॅनेल मिलिंग करून दात तयार होतात, तर स्टेटर विंडिंग्जच्या योग्य स्विचिंगसह, दुय्यम घटक कार्य करेल. एक स्वतंत्र हालचाल, ज्याची पायरी खूप लहान असू शकते - मिलिमीटरच्या अंशांपर्यंत. जेथे दुय्यम स्थिर असते तेथे उलटे डिझाइन वापरले जाते.

रेखीय स्टेपर मोटरचा वेग दात वेगळे करण्याच्या मूल्य τ, टप्प्यांची संख्या m आणि स्विचिंग वारंवारता द्वारे निर्धारित केला जातो.

गीअर्सचे विभाजन आणि वारंवारता वाढणे तांत्रिक घटकांद्वारे मर्यादित नसल्यामुळे हालचालींचा उच्च वेग प्राप्त करणे अडचणी निर्माण करत नाही. τ च्या किमान मूल्यावर निर्बंध अस्तित्त्वात आहेत, कारण स्टेटर आणि दुय्यम यांच्यातील अंतरापर्यंत खेळपट्टीचे गुणोत्तर किमान 10 असणे आवश्यक आहे.

डिस्क्रिट ड्राइव्हचा वापर केवळ रेखीय एक-आयामी हालचाल करणार्‍या यंत्रणेची रचना सुलभ करण्यास अनुमती देत ​​​​नाही, परंतु एकाच ड्राइव्हचा वापर करून दोन किंवा बहु-अक्ष गती प्राप्त करणे देखील शक्य करते.जर दोन वळण प्रणाली जंगम भागाच्या स्टेटरवर ऑर्थोगोनीली ठेवल्या गेल्या असतील आणि दुय्यम घटकामध्ये दोन लंब दिशेने खोबणी बनविल्या गेल्या असतील, तर जंगम घटक दोन निर्देशांकांमध्ये स्वतंत्र हालचाल करेल, म्हणजे. विमानात हालचाल प्रदान करा.

या प्रकरणात, जंगम घटकासाठी समर्थन तयार करण्याची समस्या उद्भवते. त्याचे निराकरण करण्यासाठी, एअर कुशनचा वापर केला जाऊ शकतो - हलणार्या घटकांच्या खाली असलेल्या जागेला पुरवलेल्या हवेचा दाब. लिनियर स्टेपर मोटर्स तुलनेने कमी जोर आणि कमी कार्यक्षमता प्रदान करतात. लाइट मॅनिपुलेटर, लाईट असेंबली मशीन, मापन यंत्रे, लेसर कटिंग मशीन आणि इतर उपकरणे ही त्यांची मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्रे आहेत.