Was ist ein linearer Induktionsmotor: Design und seine Funktionsweise

In den 1840er Jahren selbst hat Charles Wheatstone in London mit der Entwicklung eines linearen Induktionsmotors begonnen, was jedoch unpraktisch zu sein scheint. Während im Jahr 1935 das Betriebsmodell von Hermann Kemper in die Entwicklung gebracht wurde, wurde die Betriebsversion in voller Größe von Eric im Jahr 1940 eingeführt. Danach wurde dieses Gerät in vielen Anwendungen in vielen Branchen eingesetzt. In diesem Artikel wird Linear klar erläutert Induktionsmotor , sein Arbeitsprinzip, Leistung, Design, Konstruktion, Vor- und Nachteile und Hauptanwendungen. Lassen Sie uns in das Konzept eintauchen.

Was ist ein linearer Induktionsmotor?

Der lineare Induktionsmotor wird als LIM abgekürzt. Dies ist die erweiterte Version des rotierenden Induktionsmotors, bei der der Ausgang eine lineare Translationsbewegung anstelle einer rotierenden Bewegung ist. Dieses Gerät erzeugt eine andere lineare Bewegung und Kraft als das Drehmoment. Das Design und die Funktionalität der linearen Induktion Der Motor kann in der folgenden Abbildung gezeigt werden, indem ein radikal geformter Schnitt in der rotierenden Induktion erzeugt und somit der Abschnitt geebnet wird.

Der Ausgang ist ein nivellierter Stator oder die Oberseite mit eisenbeschichteten Lamellen, wobei diese eine dreiphasige Mehrpolwicklung mit Leitern tragen, die sich in 90 befinden⁰Winkel zur Bewegungsrichtung. Es besteht auch aus einer von Eichhörnchen umschlossenen Wicklung, während es im Allgemeinen in einem endlosen Aluminium- oder Kupferblech enthalten ist, das auf einem massiven plattierten Eisenträger gehalten wird.

Unabhängig vom Gerätenamen erzeugen nicht alle linearen Induktionsmotoren eine lineare Bewegung, nur wenige der erzeugten Geräte werden zur Abgabe von Umdrehungen mit großen Durchmessern verwendet, und die Verwendung der endlosen Primärabschnitte ist teurer.

Design

Die grundlegende Konstruktion und Design eines linearen Induktionsmotors fast das gleiche wie dreiphasige Induktion Motor, obwohl es nicht wie das eines normalen Induktionsmotors aussieht. Wenn im Statorabschnitt des Mehrphasen-Induktionsmotors ein Schnitt gebildet und auf einer ebenen Fläche platziert wird, entsteht der Primärabschnitt des linearen Induktionsmotors. Auf die gleiche Weise erzeugt dies den Sekundärabschnitt des linearen Induktionsmotors, wenn sich im Rotorabschnitt des Mehrphasen-Induktionsmotors ein Schnitt bildet, der auf einer ebenen Fläche angeordnet ist.

Aufbau eines linearen Induktionsmotors Darüber hinaus gibt es ein weiteres Modell des linearen Induktionsmotors, das zur Leistungssteigerung eingesetzt wird, und das sogenannte DLIM, einen doppelseitigen linearen Induktionsmotor. Dieses Modell verfügt über einen Primärabschnitt, der an einem anderen Ende des Sekundärabschnitts platziert wird. Diese Konstruktion wird verwendet, um die Nutzung des Flussmittels sowohl auf der Primär- als auch auf der Sekundärseite zu verbessern. Dies ist das Aufbau eines linearen Induktionsmotors .

Funktionsprinzip des Linearinduktionsmotors

Der folgende Abschnitt enthält eine klare Erklärung der Funktion des linearen Induktionsmotors .

Wenn hier der Primärteil des Motors mit einer ausgeglichenen dreiphasigen Leistung erregt wird, kommt es über die gesamte Länge des Primärteils zu einer Flussbewegung. Diese lineare Bewegung des Magnetfeldes ist gleich dem rotierenden Magnetfeld im Statorabschnitt des Drehstrom-Induktionsmotors.

Damit wird in den Leitern der Sekundärwicklung aufgrund der Vergleichsbewegung zwischen dem Leiter und die elektrische Elektrizität induziert Flussbewegung . Der induzierte Strom wird in Verbindung mit der Flussbewegung gebracht, um entweder einen linearen Kraftschub zu erzeugen, und dies wird durch gezeigt

Vs = 2 tfs m / s

Wenn der Primärabschnitt konstant gemacht wird und der zweite Abschnitt eine Bewegung aufweist, zieht die Kraft den Sekundärabschnitt in seine Richtung selbst und dies führt zur Erzeugung der erforderlichen geradlinigen Bewegung. Wenn dem System eine Stromversorgung bereitgestellt wird, liefert das erzeugte Feld ein lineares Bewegungsfeld, in dem die Geschwindigkeit gemäß der oben erwähnten Gleichung dargestellt wird.

In der Gleichung entspricht „fs“ dem Betrag der Versorgungsfrequenz in Hz

'Vs' entspricht dem linearen Bewegungsfeld, gemessen in m / s

'T' entspricht der Steigung des linearen Pols, dh dem Abstand zwischen Pol und Pol, gemessen in Metern

V = (1-s) Vs

Entsprechend der gleichen Begründung hält der Sekundärkanal im Zustand des Induktionsmotors nicht die gleiche Drehzahl wie der Drehzahlwert des Magnetfeld . Dadurch entsteht dort ein Schlupf.

Das lineares Induktionsmotordiagramm wird wie folgt gezeigt:

Arbeiten von LIM

Eigenschaften des linearen Induktionsmotors

Einige der LIM-Merkmale sind:

Endeffekt

Im Gegensatz zum Typ mit kreisförmiger Induktion hat LIM eine Eigenschaft, die als „Endeffekt“ bezeichnet wird. Der Endeffekt besteht aus Effizienz- und Leistungsverlusten, die die Folge von magnetischer Energie sind, die am Ende des Primärabschnitts durch die Relativbewegung des Primär- und Sekundärabschnitts weggetragen und abgeworfen wird.

Nur mit dem Sekundärteil scheint die Funktionalität des Geräts die gleiche zu sein wie mit der Rotationsmaschine, die einen Abstand von fast zwei Polen erfordert, aber eine minimale Primärreduzierung des Schubes aufweist, die bei geringem Schlupf auftritt, beträgt jedoch entweder 8 oder mehr Pole länger. Mit dem Vorhandensein von Endeffekten verfügen LIM-Geräte nicht über die Fähigkeit, leicht zu laufen, wohingegen die allgemeine Art von Induktionsmotoren diese Fähigkeit besitzt, den Motor mit einem engeren Synchronfeld unter minimalen Lastbedingungen zu betreiben. Demgegenüber erzeugt der Endeffekt entsprechende Verluste bei Linearmotoren.

Schub

Der Antrieb, der durch die LIM-Geräte verursacht wird, ist fast der gleiche wie bei allgemeinen Induktionsmotoren. Diese Antriebskräfte stellen eine ungefähr gleiche Kennlinie wie der Schlupf dar, obwohl sie durch die Endeffekte moduliert werden. Dies wird auch als Zugkraft bezeichnet. Es wird gezeigt von

F = Pg / Vs gemessen in Newton

Levitation

Darüber hinaus haben LIM-Geräte im Gegensatz zum Rotationsmotor eine elektrodynamische Schwebekraft, die bei einem Schlupf von 0 Null anzeigt, und dies erzeugt einen ungefähr festen Spalt, wenn sich der Schlupf in eine der Richtungen vergrößert. Dies findet nur bei einseitigen Motoren statt, und diese Eigenschaft tritt im Allgemeinen nicht auf, wenn eine Eisenstützplatte für den Sekundärabschnitt verwendet wird, da dies eine Anziehungskraft erzeugt, die den Hebedruck überwindet.

Querkanteneffekt

Lineare Induktionsmotoren weisen auch einen Querkanteneffekt auf, der darin besteht, dass die Strompfade, die sich in derselben Bewegungsrichtung befinden, Verluste entwickeln und aufgrund dieser Pfade der effektive Schub verringert wird. Da aufgrund dieses Querkanteneffekts stattfindet.

Performance

Das Leistung des linearen Induktionsmotors kann durch die unten erläuterte Theorie bekannt sein, in der die Synchrondrehzahl der sich bewegenden Welle durch dargestellt wird

Vs = 2f (Mark des Linearpols) …… ..m / s

'F' entspricht der in Hertz gemessenen Versorgungsfrequenz

Bei einem rotierenden Induktionsmotor ist die Drehzahl des Sekundärteils im LIM geringer als die der Synchrondrehzahl und ist gegeben durch

Vr = Vs (1-s), 's' ist der LIM-Slip und es ist

S = (Vs - Vr) / Vs

Die lineare Kraft ist gegeben durch

F = Leistung des Luftspalts / Vs

Die Form der Schubgeschwindigkeitskurve von LIM ist nahezu identisch mit der der Drehmomentkurve der Drehzahl v / s des rotierenden Induktionsmotors. Wenn es einen Vergleich zwischen LIM und rotierendem Induktionsmotor gibt, benötigt der lineare Induktionsmotor einen vergrößerten Luftspalt, und aus diesem Grund wird der Magnetisierungsstrom erhöht und die Faktoren wie Leistung und Leistungsfaktor sind minimal.

Im Fall von RIM ist die Fläche der Stator- und Rotorabschnitte ähnlich, während im LIM einer kürzer als der andere Abschnitt ist. Bei konstanter Geschwindigkeit hat der kürzere Abschnitt einen kontinuierlichen Durchgang als der andere.

Vorteile und Nachteile

Das Vorteile des linearen Induktionsmotors sind:

Die entscheidenden Vorteile von LIM sind:

• Zum Zeitpunkt der Montage existieren keine magnetischen Anziehungskräfte. Aus dem Grund, dass LIM-Geräte keine Permanentmagnete haben, besteht zum Zeitpunkt der Systemmontage keine Anziehungskraft.
• Lineare Induktionsmotoren haben auch den Vorteil, lange Längen zu fahren. Diese Geräte werden hauptsächlich für Anwendungen mit langer Länge implementiert, da Sekundärabschnitte nicht in Permanentmagneten enthalten sind. Das Fehlen von Magneten im zweiten Abschnitt ermöglicht es, dass diese Vorrichtungen nicht teuer sind, da der Preis der Vorrichtung entscheidend in der Entwicklung einer Magnetspur liegt.
• Effektiv nützlich für schwere Zwecke. Lineare Induktionsmotoren werden hauptsächlich unter Hochdruck-Linearmotorbedingungen verwendet, bei denen sie mit konstanten Kraftwerten von fast 25 g Beschleunigung und einigen hundert Pfund vorliegen.

Das Nachteile des linearen Induktionsmotors sind:

• Der Aufbau von LIM-Geräten ist etwas kompliziert, da sie ausgefeilte Steueralgorithmen erfordern.
• Diese haben zum Zeitpunkt des Betriebs die Anziehungskräfte erhöht.
• Zeigt zum Zeitpunkt des Stillstands keine Kraft.
• Die verbesserte physische Größe des Geräts bedeutet, dass die Verpackungsgröße größer ist.
• Benötigt mehr Leistung für die Funktionalität. Im Vergleich zu Linearmotoren mit Permanentmagneten ist der Wirkungsgrad geringer und erzeugt mehr Wärme. Dies erfordert ferner, dass Wasserkühlvorrichtungen in die Konstruktion einbezogen werden.

Anwendungen des linearen Induktionsmotors

Die ausschließliche Verwendung von linearen Induktionsmotoren findet sich in Anwendungen wie

• Metallische Förderbänder
• Mechanische Steuergeräte
• Stellantriebe für Hochgeschwindigkeits-Leistungsschalter
• Shuttle-Boosting-Anwendungen

Insgesamt dreht sich alles um das Konzept der linearen Induktionsmotoren. Dieser Artikel enthält eine klare Erläuterung der Prinzipien, des Designs, der Funktionsweise, der Verwendung, der Vor- und Nachteile von Linearinduktionsmotoren. Es ist weiterhin notwendig zu wissen, wie die Geschwindigkeit v / s Polteilung ist Eigenschaften im linearen Induktionsmotor ausführen?