Призначення і типи лінійних електродвигунів
Ротаційні електродвигуни зазвичай призначені для реалізації обертального руху робочого механізму. Іноді ці двигуни здійснюють поступальні або зворотно-поступальні рухи. Досягається це за допомогою кінематичних передач ускладнюють конструкцію і знижують коефіцієнт корисної дії приводу. Застосування лінійних електродвигунів дозволяє усунути ці недоліки.
У ротаційних електродвигунах індуктор є циліндр, усередині якого обертається ротор. У плоских лінійних електродвигунах індуктор розгорнуть на площині. Індуктор циліндричного лінійного електродвигуна - циліндр, усередині якого лінійно переміщуються вторинні елементи.
Основні типи лінійних електродвигунів: лінійні асинхронні електродвигуни, лінійні синхронні електродвигуни, лінійні електродвигуни постійного струму, лінійні крокові електродвигуни. Найбільше застосування отримали лінійні асинхронні електродвигуни. Первинна обмотка асинхронного лінійного електродвигуна збуджує біжить електромагнітне поле. В результаті взаємодії первинного поля і індукованих струмів у вторинному елементі виникає тягове зусилля. Вторинний елемент прямолінійно переміщається. В лінійних асинхронних електродвигунах мають місце погіршують характеристики крайові ефекти. Розімкнення магнітного ланцюга в поздовжньому напрямку викликає поздовжній крайової ефект. Збільшення числа полюсів індуктора знижує поздовжній крайової ефект. Наявність на краях вторинного елемента поздовжніх складових струмів, що не створюють корисне тягове зусилля - поперечний крайової ефект. Збільшення ширини вторинного елемента знижує вплив поперечного крайового ефекту. Отже, принцип дії як ротаційних, так і лінійних електродвигунів має одну і ту ж фізичну природу.
Застосування лінійних електродвигунів
Лінійні електродвигуни застосовуються там, де вони спрощують конструкцію, підвищують продуктивність машин і устаткування, або в тих випадках, коли використання ротаційних електродвигунів за їх характеристиками неможливо. Застосування лінійних електродвигунів найбільш перспективно в промисловому і пасажирському транспорті. У конвеєрних поїздах індуктори електроприводу розташовані уздовж рейкового шляху, вторинний елемент електродвигуна знаходиться на рухомому складі. Такі поїзди зручні при транспортуванні вугілля, руди та будівельних матеріалів. На прикладі системи міського естакадного пасажирського транспорту показаний інший варіант виконання лінійного електродвигуна, де вторинний елемент встановлений уздовж шляху у вигляді струмопровідної вертикальної смуги. А індуктори встановлені в рухомому вагоні. Лінійні асинхронні електродвигуни широко застосовуються в приводах різних виконавчих механізмів і пристроїв. У приводах роз'єднувачів тягових підстанцій циліндричний линів електродвигун істотно спрощує конструкцію, підвищує швидкодію і експлуатаційну надійність обладнання.
У ряді випадків, вторинним елементом двигуна може бути і деталь робочого механізму. Привід поворотного столу маніпулятора здійснений на базі плоских лінійних електродвигунів, що забезпечує високу точність кутового позиціонування столу і істотно спрощує механічну частину пристрою. В окремих випадках, лінійні асинхронні електродвигуни можуть ефективно виконувати відразу кілька цільових функцій. Ливарна карусельна машина. Її привід реалізований на лінійних електродвигунах плоского виконання. Він може переміщати і при технологічній необхідності підігрівати з ложницю. Коефіцієнт корисної дії таких приводів значно вище, ніж ККД приводів з однієї цільової функцією.
Принцип роботи лінійного асинхронного електродвигуна може бути використаний при створенні інших електромагнітних пристроїв, наприклад в сепараторах кольорових металів. Лінійні електродвигуни успішно застосовуються в різних системах внутрішньоцехового транспорту. Основними перевагами лінійних електродвигунів є можливість отримання безпосереднього прямолінійного руху, великих швидкостей і прискорень, простота конструкції, безшумність і надійність роботи. Розвиток мікропроцесорної техніки і розробка нових засобів управління дозволяють постійно розширювати області ефективного застосування лінійних електродвигунів.