• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Silnik liniowy



    Podstrony: [1] 2 [3] [4] [5]
    Przeczytaj także...
    Rozjazd - jest to urządzenie służące do zmiany kierunku przejazdu pojazdu szynowego, z toru zasadniczego na inny tor zwrotny (odgałęźny) lub odwrotnie.Port lotniczy Johna F. Kennedy’ego (ang.: John F. Kennedy International Airport, kod IATA: JFK, kod ICAO: KJFK, d. Idlewild Airport ) – międzynarodowe lotnisko znajdujące się w okręgu Queens, w południowo-wschodniej części Nowego Jorku.
    Budowa[ | edytuj kod]

    Silniki elektryczne liniowe są zwykle budowane jako silniki indukcyjne, aczkolwiek istnieje możliwość budowy maszyn liniowych prądu stałego i prądu przemiennego synchronicznych (ich wada to konieczność zasilenia części pierwotnej i wtórnej). Najczęściej spotykanym typem jest indukcyjny silnik trójfazowy, w którym pole jest wytwarzane w części pierwotnej (wzbudniku), a część wtórna z płaską klatką do przepływu prądów wirowych (bieżnik) jest zasilana na zasadzie indukcyjnej.

    Pompa – urządzenie służące do wytworzenia różnicy ciśnień między stroną ssawną (wlotem do pompy) a tłoczną (wylotem z pompy), umożliwiającej transport cieczy lub osadów. Działanie pompy polega na przekazaniu cieczy siły mechanicznej przez wirnik, tłok lub membranę, celem jej sprężenia.Metro (fr. métro) – miejski system elektrycznego transportu pasażerskiego o dużej przepustowości i wysokiej częstotliwości kursów, który jest całkowicie niezależny od innych środków transportu oraz bezkolizyjny, ponieważ jeździ na oddzielnych torach i posiada specjalną sygnalizację.

    W silniku wirującym wyróżniamy stojan oraz wirnik, natomiast w silniku liniowym możemy odróżnić:

  • część pierwotną (zasilaną) nazywaną induktorem,
  • część wtórną, w której indukują się prądy wywołane strumieniem magnetycznym wzbudzającym w części pierwotnej (zwana również bieżnikiem).
  • Induktor jest zbudowany w formie pakietu blach z uzwojeniem trójfazowym.

    Bieżnik stanowi ferromagnetyczna warstwa przewodząca (np. szyna aluminiowa), która spełnia rolę klatki.

    Mechanizm – zespół współpracujących ze sobą części składowych maszyny lub przyrządu spełniających określone zadanie, jak np. przenoszenie ruchu, sił, sygnałów.Wirnik, (rotor) - element maszyny lub mechanizmu, który w czasie pracy wiruje wokół stałej osi. Najczęściej stosowany w pompach, sprężarkach, wentylatorach, dmuchawach, maszynach elektrycznych, silnikach, prądnicach i turbinach.

    Silnik liniowy płaski[ | edytuj kod]

    Budowa najczęściej wykorzystywanych typów silników liniowych, np. silnik liniowy płaski, Najczęściej są to silniki z jednostronnym lub dwustronnym induktorem. Rdzeń magnetyczny induktora jest wykonany z blach elektrotechnicznych, element przewodzący prąd w części wtórnej może być wykonany z blachy aluminiowej, miedzianej albo tkaniny, której osnowa (w kierunku zgodnym z prędkością stanowią mocne nitki nośna, a wątek (kierunek prostopadły do prędkości) stanowi linka miedziana), rdzeń magnetyczny części wtórnej może być wykonany z płyty żelaznej.

    Lewitacja (łac. levitas = lekkość) – unoszenie się obiektu w wyniku oddziaływania sił równoważących siłę grawitacji i utrzymywanie bez kontaktu z podłożem. Istnieje wiele technik utrzymywania obiektów w stanie lewitacji, między innymi oddziaływania hydro- i aerodynamiczne, akustyczne, optyczne, elektrostatyczne i elektromagnetyczne. W przypadku, gdy obiekt podtrzymywany jest mechanicznie w jednym ze stopni swobody mówi się o quasilewitacji, natomiast lewitacja otrzymywana poprzez połączenie kilku metod nazywana jest lewitacją hybrydową.Metro tokijskie (jap. 東京の地下鉄, Tōkyō-no Chikatetsu) – system kolei miejskiej, głównie podziemnej, zlokalizowany w stolicy Japonii − Tokio, który tworzy sieć 13 własnych linii o łącznej długości 312,4 km. Dodając do tej liczby długość pojedynczej linii Rinkai-sen (jap. りんかい線, Rinkai-sen), odrębnej kolei, ale funkcjonującej jak metro, to długość sieci wzrosłaby do 324,6 km. Wraz z liniami kolei współpracujących, na które wjeżdżają wszystkie lub prawie wszystkie pociągi jadące liniami własnymi metra (i Rinkai-sen), system liczy 820 km. Istnieją też linie kolei aglomeracyjnych i regionalnych, na które wjeżdżają niektóre pociągi jadące liniami własnymi metra. Po ich uwzględnieniu system liczy aż 898 km (2008). Uwzględniając zatem całość sieci kolejowej obsługiwanej tymi pociągami jest to de facto najrozleglejszy system na świecie, a także jeden z najbardziej obciążonych: przewozi dziennie ok. 7,8 – 8 mln pasażerów.

    Silnik liniowy tubowy[ | edytuj kod]

    Występuje również silnik liniowy tubowy, który powstaje gdy rdzeń stojana i wirnika zostaną rozwinięte do powierzchni płaskich, a potem zwinięte wokół osi przechodzących wzdłuż tych rdzeni. W takim silniku część pierwotną i część wtórną stanowią cylindry ustawione względem siebie współosiowo. Część wtórna jest umieszczona wewnątrz części pierwotnej silnika. Wytworzone w części pierwotnej pole magnetyczne porusza się w kierunku osiowym, pociągając za sobą nieuzwojoną, ferromagnetyczną część wtórną.

    Stojan, (stator) - zespół nieruchomych elementów maszyny lub mechanizmu, otaczających wirujący wokół stałej osi wirnik. Najczęściej stosowany jest w pompach, sprężarkach, wentylatorach, dmuchawach, maszynach elektrycznych, silnikach, prądnicach i turbinach.Trzecia szyna – w kolejnictwie forma zasilania dolnego pociągów elektrycznych. Stanowi ją dodatkowa szyna umieszczona wzdłuż toru kolejowego i znajdująca się pod napięciem. Zazwyczaj używa się jej w szybkich kolejach miejskich prowadzonych we własnych korytarzach, całkowicie lub prawie całkowicie wydzielonych od przestrzeni zewnętrznej.

    Silnik liniowy dwufazowy[ | edytuj kod]

    W silnikach tych część ruchomą stanowi induktor złożony z dwóch współpracujących części, pomiędzy którymi znajduje się aluminiowy bieżnik. Cewki o numerach nieparzystych są połączone szeregowo, zasilane napięciem o stałej amplitudzie Cewki o numerach parzystych, też są połączone szeregowo, zasilane napięciem o amplitudzie przesuniętym w fazie o 90°. Otrzymane pole magnetyczne przesuwa się względem induktora z prędkością synchroniczną. Prędkość liniowa nie zależy od ilości par biegunów

    Reaktor jądrowy – urządzenie, w którym przeprowadza się z kontrolowaną szybkością reakcje jądrowe; na obecnym etapie rozwoju nauki i techniki są to przede wszystkim reakcje rozszczepienia jąder atomowych. Reakcje te mają charakter łańcuchowy – produkty reakcji (w tym głównie neutrony) mogą zainicjować kilka następnych. Aby uniknąć lawinowego wzrostu szybkości reakcji, reaktor dzieli się na strefy wypełnione na przemian paliwem, chłodziwem oraz moderatorem, czyli substancją spowalniającą neutrony. Szybkość reakcji kontrolowana jest m.in. przez zmianę wzajemnego położenia lub proporcji tych składników, a także przez wprowadzanie dodatkowych substancji pochłaniających lub spowalniających neutrony, zawartych w tzw. prętach regulacyjnych (służących do normalnej regulacji parametrów reakcji) oraz prętach bezpieczeństwa (stosowanych do awaryjnego wyłączania reaktora). Substancjami używanymi do pochłaniania neutronów termicznych są m.in. bor i kadm, natomiast jako moderatorów używa się m.in. berylu, grafitu, a także wody, pełniącej równocześnie rolę chłodziwa.Metro w Vancouverze (nazwa własna - SkyTrain) – system kolei miejskiej w mieście Vancouver w Kanadzie. Na większości odcinków poprowadzone jest na podwyższonych estakadach. W samym centrum miasta torowisko schodzi do tunelu. Obecnie, w skład metra wchodzą linie:

    Małe silniki są wykonywane z induktorem jednoczęściowym. Bieżnia w nich musi mieć podłoże magnetyczne, po przeciwnej stronie niż induktor oraz szczególnie staranne powinno być łożyskowanie – ze względu na duże siły przyciągania do bieżni.

    W silnikach bardzo małej mocy część rozruchową stanowią induktory o wielu kolumnach i induktorach wytwarzających pole, w których przesuwa się aluminiowa lub miedziana płytka.

    Zasada działania[ | edytuj kod]

    Prąd płynący w uzwojeniach części pierwotnej wytwarza pole magnetyczne wędrujące (gdy umieścimy uzwojenie na obwodzie rdzenia otrzymamy pole magnetyczne wirujące), które oddziałuje z prądem płynącym w części wtórnej,w ten sposób otrzymujemy siłę ciągu przyśpieszającą jedną z części maszyny. Częścią ruchomą może być zarówno induktor, jak i bieżnik.

    Kolej magnetyczna (kolej na poduszce magnetycznej) – kolej poruszająca się bez styku pojazdu z torem, dzięki unoszeniu elektromagnetycznemu przez odpychanie się lub przyciąganie magnesów stałych lub układ elektromagnesów ułożonych w torze i umieszczonych w pojeździe.Nowy Jork (ang. City of New York, również New York, New York City) – najludniejsze miasto w Stanach Zjednoczonych, a zarazem centrum jednej z najludniejszych aglomeracji na świecie. Nowy Jork wywiera znaczący wpływ na światowy biznes, finanse, media, sztukę, modę, badania naukowe, technologię, edukację oraz rozrywkę. Będąc między innymi siedzibą Organizacji Narodów Zjednoczonych, stanowi ważne centrum spraw międzynarodowych i jest powszechnie uważany za kulturalną stolicę świata.

    W ruchu postępowym siła jest odpowiednikiem momentu obrotowego w ruchu obrotowym. Dlatego zamiast momentu elektromagnetycznego określamy wyrażenie na siłę elektromagnetyczną: lub

    gdzie:

    Ruch obrotowy bryły sztywnej to taki ruch, w którym wszystkie punkty bryły poruszają się po okręgach o środkach leżących na jednej prostej zwanej osią obrotu. Np. ruch Ziemi wokół własnej osi. Jest to ruch złożony z ruchu postępowego środka masy danego ciała oraz ruchu obrotowego względem pewnej osi. Środek masy ciała można uważać za punkt materialny. Do opisania ruchu obrotowego używa się odmiennych pojęć od używanych do opisania ruchu postępowego.Ruch postępowy punktu materialnego jest to każdy ruch tego punktu opisywany przy użyciu wielkości charakterystycznych dla ruchu postępowego
    – energia elektromagnetyczna [J/], – zmienna liniowa (zmienna odległość od pewnego punktu stojana), – moc elektromagnetyczna przeniesiona przez strumień magnetyczny z części pierwotnej do wtórnej [W], – prędkość synchroniczna pierwszej harmonicznej indukcji.

    Wzór uwzględniający moc elektromagnetyczną jest mniej dokładny, ponieważ trudno jest określić rezystancję wewnętrzną obwodu wtórnego.

    Obrabiarka sterowana numerycznie (skrót NC z ang. Numerical Control) – obrabiarka, która przetwarza dyskretne wartości wejściowe w postaci binarnej i impulsowej na odpowiednie ruchy robocze.Transrapid – kolej magnetyczna dużych prędkości, mogąca w normalnej eksploatacji osiągać do 431 km/h (typowo osiągana prędkość w ciągu 2 minut wynosi 350 km/h), zdolna do przewozu zarówno pasażerów, jak i towarów. Podczas testu 12 listopada 2003, pociąg osiągnął maksymalną prędkość wynoszącą 501 km/h.

    Prędkość liniowa dla fali indukcji wznieconej przez prąd trójfazowy płynący przez trójfazowe uzwojenie, opisana również jako prędkość synchroniczna wynosi:

    gdzie: – prędkość liniowa [], – długość podziałki biegunowej silnika [cm], – częstotliwość napięcia zasilającego [Hz].

    Zjawisko poślizgu występuje i jest opisane w tym artykule.

    Przekładnia mechaniczna - przekładnia, w której zastosowano połączenia mechaniczne w celu uzyskania transmisji mocy i zmiany parametrów ruchu.Dysk twardy, napęd dysku twardego (ang. hard disk drive) – rodzaj pamięci masowej, wykorzystujący nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" wynika z zastosowania twardego materiału jako podłoża dla właściwego nośnika, w odróżnieniu od dyskietek (ang. floppy disk, czyli miękki dysk), w których nośnik magnetyczny naniesiono na podłoże elastyczne.

    Prędkość silnika liniowego w dużym stopniu zależy od siły obciążenia i różni się od prędkości synchronicznej o wartość poślizgu:

    gdzie: – prędkość silnika liniowego, – prędkość synchroniczna silnika liniowego, – poślizg.

    Długość podziałki biegunowej silnika: – średnica maszyny [m], – liczba par biegunów.

    Dzięki podanej wyżej zależności możemy zauważyć, że zmiana podziałki biegunowej, jak i prędkości synchronicznej przy jest tylko możliwa poprzez zmianę liczby biegunów. Gdy wykonamy trójfazowe uzwojenie na płaskim rdzeniu otrzymujemy wtedy pole magnetyczne wędrujące i silnik liniowy płaski. Prędkość synchroniczna liniowa pierwszej harmonicznej tego pola o długości fali równa się i nie zależy już od liczby biegunów, tylko od długości podziałki biegunowej i częstotliwości napięcia zasilania

    Równania ruchu[ | edytuj kod]

    Przyjmując konwencję, że moc mechaniczna (oddana) jest dodatnia, bilans sił silnika liniowego, dla osi x, ma następującą postać:

    gdzie: – siła elektromagnetyczna, – siła hamująca zewnętrzna, – siła tarcia wywołana oporami w prowadnicach silnika, – siła dynamiczna, powodująca przyspieszenie.

    Dla stanu ustalonego

    Gdy pominiemy siłę tarcia silnika otrzymujemy:

    Siła hamująca jest funkcją prędkości, jej postać zależy od oporów stawianych przez urządzenie napędzane.

    W najprostszym przypadku można założyć co odpowiada w silniku wirującym.

    Równanie bilansu sił dla osi (ustawionej prostopadle do ):

    gdzie: – siła dynamiczna działająca w kierunku osi ( – prędkość w kierunku osi ), – siła zewnętrzna działająca w kierunku osi – siła dynamiczna działająca w kierunku osi

    Przy pewnej prędkości, może być słuszna równość:

    Występuje wtedy siła odpychania, co powoduje zmniejszenie sił tarcia. Siła odpychania jest równoważona przez siłę ciężkości, silnik może być wtedy unoszony przez powstająca poduszkę magnetyczną, bez stosowania dodatkowych urządzeń.

    Podstrony: [1] 2 [3] [4] [5]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.04 sek.