A katingal dina motor linier béda sadia tur kumaha carana milih tipe optimal pikeun aplikasi Anjeun.
Tulisan di handap ieu mangrupikeun tinjauan ngeunaan sababaraha jinis motor linier anu sayogi, kalebet prinsip operasina, sajarah pangembangan magnet permanén, metode desain pikeun motor linier sareng séktor industri anu nganggo unggal jinis motor linier.
Téknologi Motor Linier tiasa janten: Motor Induksi Linier (LIM) atanapi Motor Sinkron Linier Magnet Permanén (PMLSM).PMLSM tiasa inti beusi atanapi ironless.Sadaya motor sayogi dina konfigurasi datar atanapi tubular.Hiwin geus di forefront desain motor linier jeung manufaktur pikeun 20 taun.
Keunggulan Linear Motors
Motor linier dipaké pikeun nyadiakeun gerak liniér, nyaéta, mindahkeun muatan tinangtu dina akselerasi didikte, speed, jarak perjalanan jeung akurasi.Sadaya téknologi gerak lian ti didorong motor linier mangrupikeun sababaraha jinis drive mékanis pikeun ngarobih gerak puteran kana gerak linier.Sistem gerak sapertos kitu didorong ku sekrup bola, sabuk atanapi rak sareng pinion.Kahirupan jasa sadaya drive ieu gumantung pisan kana ngagem komponén mékanis anu dianggo pikeun ngarobih gerak puteran kana gerak linier sareng rélatif pondok.
Kauntungan utama motor linier nyaéta nyayogikeun gerak linier tanpa sistem mékanis sabab hawa mangrupikeun medium transmisi, ku kituna motor linier dasarna mangrupikeun drive tanpa gesekan, nyayogikeun umur jasa sacara téoritis anu henteu terbatas.Kusabab euweuh bagian mékanis anu dipaké pikeun ngahasilkeun gerak linier, akselerasi kacida luhurna nyaéta speeds mungkin dimana drive lianna kayaning screws bola, belts atawa rak jeung pinion bakal sapatemon watesan serius.
Motor induksi linier
Gbr 1
Motor induksi linier (LIM) anu munggaran diciptakeun (patén AS 782312 - Alfred Zehden dina 1905).Ieu diwangun ku hiji "primer" diwangun ku tumpukan laminations baja listrik sarta pluralitas coils tambaga disadiakeun ku tegangan tilu-fase sarta "sekundér" umumna diwangun ku pelat baja jeung tambaga atawa plat aluminium.
Nalika coils primér anu energized sekundér jadi magnetized sarta widang arus eddy kabentuk dina konduktor sekundér.Médan sekundér ieu teras bakal berinteraksi sareng EMF tonggong primér pikeun ngahasilkeun gaya.Arah gerak bakal nuturkeun aturan leungeun kénca Fleming nyaéta;arah gerakna bakal jejeg arah arus jeung arah medan/fluks.
Gbr 2
Motor induksi linier nawiskeun kauntungan tina biaya anu murah pisan sabab sekundér henteu nganggo magnet permanén.NdFeB na SmCo magnet permanén pisan mahal.Motor induksi linier ngagunakeun bahan anu umum pisan, (baja, aluminium, tambaga), pikeun sékundérna sareng ngaleungitkeun résiko suplai ieu.
Nanging, karugian tina ngagunakeun motor induksi linier nyaéta kasadiaan drive pikeun motor sapertos kitu.Sanaos gampang pisan mendakan drive pikeun motor linier magnet permanén, sesah pisan milarian drive pikeun motor induksi linier.
Gbr 3
Magnet permanén liniér motor sinkron
Motor sinkron linier magnet permanen (PMLSM) dasarna sami sareng motor induksi linier (nyaéta, sakumpulan gulungan dipasang dina tumpukan laminasi baja listrik sareng didorong ku tegangan tilu fase).Sékundér béda.
Gantina pelat aluminium atawa tambaga dipasang dina pelat baja, sekundér diwangun ku magnet permanén dipasang dina pelat baja.Unggal arah magnetisasi magnetisasi bakal silih ganti ku hormat ka anu sateuacana sapertos anu dipidangkeun dina Gbr. 3.
Kauntungan atra tina ngagunakeun magnet permanén nyaéta nyieun widang permanén di sekundér.Kami parantos ningali yén gaya dibangkitkeun dina motor induksi ku interaksi médan primér sareng médan sekundér anu ngan ukur sayogi saatos sawah arus eddy diciptakeun dina sékundér ngaliwatan airgap motor.Ieu bakal ngakibatkeun reureuh disebut "dieunakeun" sarta gerak sékundér teu saluyu jeung tegangan primér disadiakeun pikeun primér.
Ku sabab kitu, motor linier induksi disebut "asynchronous".Dina motor linier magnét permanén, gerak sékundér bakal salawasna saluyu sareng tegangan primér sabab médan sekundér salawasna sayogi sareng tanpa reureuh.Ku sabab kitu, motor linier permanén disebut "sinkron".
tipena béda magnet permanén bisa dipaké dina PMLSM a.Sapanjang 120 taun ka pengker, babandingan unggal bahan parantos robih.Sapertos ayeuna, PMLSMs nganggo magnet NdFeB atanapi magnet SmCo tapi seuseueurna nganggo magnet NdFeB.Gambar 4 nembongkeun sajarah ngembangkeun magnet Permanén.
Gbr 4
Kakuatan magnét dicirikeun ku produk énergi na di Megagauss-Oersteds, (MGOe).Nepi ka pertengahan eighties ngan Steel, Ferrite na Alnico éta sadia tur delivering produk énergi pisan low.Magnet SmCo dikembangkeun dina awal taun 1960-an dumasar kana karya Karl Strnat sareng Alden Ray teras dikomersilkeun dina ahir genep puluhan.
Gbr 5
Produk énergi magnét SmCo mimitina leuwih ti ganda tina produk énergi magnet Alnico.Taun 1984 General Motors sareng Sumitomo sacara mandiri ngembangkeun magnet NdFeB, sanyawa Neodynium, Beusi sareng Boron.A ngabandingkeun magnet SmCo na NdFeB ditémbongkeun dina Gbr. 5.
Magnét NdFeB ngamekarkeun gaya anu leuwih luhur batan magnet SmCo tapi leuwih sénsitip kana suhu anu luhur.Magnét SmCo ogé langkung tahan ka korosi sareng suhu rendah tapi langkung mahal.Nalika suhu operasi ngahontal suhu maksimum magnet, magnet mimiti demagnetize, sarta demagnetization ieu teu bisa balik.Magnét kaleungitan magnetisasi bakal nyababkeun motor kaleungitan gaya sareng henteu tiasa nyumponan spésifikasi.Lamun magnét ngoperasikeun handap suhu maksimum 100% waktu, kakuatan na bakal dilestarikan ampir salamina.
Kusabab biaya luhur magnet SmCo, magnet NdFeB mangrupakeun pilihan katuhu pikeun paling motor, utamana dibere gaya luhur sadia.Nanging, pikeun sababaraha aplikasi dimana suhu operasi tiasa luhur pisan, langkung saé ngagunakeun magnet SmCo pikeun ngajauhan suhu operasi maksimal.
Desain motor linier
Motor linier umumna dirancang via Simulasi éléktromagnétik Unsur Terhingga.Model 3D bakal didamel pikeun ngagambarkeun tumpukan laminasi, gulungan, magnét, sareng pelat baja anu ngadukung magnét.Hawa bakal dimodelkeun di sabudeureun motor ogé dina airgap.Lajeng sipat bahan bakal diasupkeun pikeun sakabéh komponén: magnét, baja listrik, baja, coils, sarta hawa.Hiji bolong lajeng bakal dijieun maké elemen H atawa P jeung model direngsekeun.Lajeng arus dilarapkeun ka unggal coil dina modél.
Gambar 6 nembongkeun kaluaran simulasi dimana fluks di tesla dipintonkeun.Nilai kaluaran utama dipikaresep pikeun simulasi tangtu gaya Motor jeung bakal sadia.Kusabab péngkolan tungtung tina coils teu ngahasilkeun gaya nanaon, eta oge mungkin pikeun ngajalankeun simulasi 2D ku ngagunakeun modél 2D (DXF atawa format sejen) motor kaasup laminations, magnét, sarta plat baja ngarojong magnét.Kaluaran simulasi 2D sapertos kitu bakal caket pisan sareng simulasi 3D sareng cukup akurat pikeun meunteun gaya motor.
Gbr 6
Motor induksi linier bakal dimodelkeun ku cara anu sami, boh ngalangkungan modél 3D atanapi 2D tapi solusina bakal langkung rumit tibatan PMLSM.Ieu kusabab fluks magnét sékundér PMLSM bakal dimodelkeun langsung saatos ngalebetkeun sipat magnet, janten ngan ukur hiji solusi anu diperyogikeun pikeun nampi sadaya nilai kaluaran kalebet gaya motor.
Sanajan kitu, fluks sekundér motor induksi bakal merlukeun analisis fana (hartina sababaraha solves dina interval waktu nu tangtu) ku kituna fluks magnét tina LIM sekundér bisa diwangun sarta ngan lajeng gaya bisa diala.Parangkat lunak anu dianggo pikeun Simulasi Unsur Terhingga Éléktromagnétik kedah gaduh kamampuan pikeun ngajalankeun analisa sementara.
Panggung Motor Liniér
Gbr 7
Hiwin Corporation nyayogikeun motor linier dina tingkat komponén.Dina hal ieu, ngan motor linier jeung modul sekundér bakal dikirimkeun.Pikeun motor PMLSM, modul sekundér bakal diwangun ku pelat waja anu panjangna béda-béda di luhur dimana magnet permanén bakal dirakit.Hiwin Corporation ogé nyadiakeun tahap lengkep sakumaha ditémbongkeun dina Gbr. 7.
Tahap sapertos kitu kalebet pigura, bantalan linier, motor primér, magnet sekundér, gerbong pikeun palanggan pikeun ngagantelkeun muatanna, encoder, sareng jalur kabel.Tahap motor linier bakal siap ngamimitian nalika pangiriman sareng ngagampangkeun kahirupan sabab palanggan henteu kedah ngarancang sareng ngadamel panggung, anu peryogi pangaweruh ahli.
Linier Motor Panggung Service Kahirupan
Kahirupan jasa tina tahap motor linier téh considerably leuwih panjang batan panggung disetir ku sabuk, ball screw atawa rak jeung pinion.Komponén mékanis tina tahapan anu didorong sacara henteu langsung biasana mangrupikeun komponén anu mimiti gagal kusabab gesekan sareng ngagem aranjeunna terus-terusan kakeunaan.Tahap motor linier mangrupikeun drive langsung anu henteu aya kontak atanapi ngagem mékanis sabab medium transmisi nyaéta hawa.Ku alatan éta, hiji-hijina komponén anu tiasa gagal dina tahap motor linier nyaéta bantalan linier atanapi motor sorangan.
Bantalan linier biasana gaduh umur jasa anu panjang pisan sabab beban radial rendah pisan.Kahirupan jasa motor bakal gumantung kana suhu jalan rata-rata.angka 8 nembongkeun hirup insulasi motor salaku fungsi tina suhu.Aturanana nyaéta yén umur jasa bakal dipotong satengah pikeun unggal 10 darajat Celsius yén suhu jalanna langkung luhur tina suhu anu dipeunteun.Contona, kelas Insulasi motor F bakal ngajalankeun 325.000 jam dina suhu rata-rata 120°C.
Ku alatan éta, éta foreseen yén panggung motor linier bakal boga umur jasa 50+ taun lamun motor dipilih konservatif, umur layanan nu teu bisa dihontal ku sabuk, screw bola, atawa rak jeung pinion disetir tahapan.
Gbr 8
Aplikasi pikeun motor linier
Motor induksi linier (LIM) biasana dianggo dina aplikasi anu panjangna perjalanan panjang sareng dimana kakuatan anu luhur pisan diperyogikeun digabungkeun sareng kecepatan anu luhur pisan.Alesan pikeun milih motor induksi linier kusabab biaya sekundér bakal langkung handap tibatan upami nganggo PMLSM sareng dina kecepatan anu luhur efisiensi motor Induksi Linier pisan tinggi, janten sakedik kakuatan bakal leungit.
Salaku conto, EMALS (Sistem Peluncuran Éléktromagnétik), anu dianggo dina operator pesawat pikeun ngaluncurkeun pesawat nganggo motor induksi linier.Sistem motor linier munggaran ieu dipasang dina pamawa pesawat USS Gerald R. Ford.Motor bisa ngagancangkeun pesawat 45.000 kg dina 240 km/jam dina jalur 91 méter.
conto sejen rides taman hiburan.Motor induksi linier anu dipasang dina sababaraha sistem ieu tiasa ngagancangkeun muatan anu luhur pisan tina 0 dugi ka 100 km / jam dina 3 detik.Tahap motor induksi linier ogé tiasa dianggo dina RTU, (Unit Angkutan Robot).Kaseueuran RTU nganggo rak sareng pinion drive tapi motor induksi linier tiasa nawiskeun kinerja anu langkung luhur, biaya anu langkung handap, sareng umur jasa anu langkung panjang.
Motor sinkron magnét permanén
PMLSMs ilaharna bakal dipaké dina aplikasi kalawan stroke leuwih leutik, speeds handap tapi akurasi luhur nepi ka luhur pisan jeung siklus tugas intensif.Kalolobaan aplikasi ieu kapanggih dina AOI (Automated Optical Inspection), semikonduktor jeung industri mesin laser.
Pamilihan tahapan motor linier disetir, (drive langsung), nawarkeun kauntungan kinerja signifikan leuwih drive teu langsung, (tahap dimana gerak linier diala ku ngarobah gerak Rotary), pikeun desain langgeng panjang tur cocog pikeun loba industri.
waktos pos: Feb-06-2023