Схема подключения электродвигателя “звезда-треугольник”. Линейное подключение двигателя


Подключение трехфазного асинхронного двигателя

У трёхфазного асинхронного двигателя существует 6 выводов обмотки статора – три начала и три конца. Выводы могут соединяться звездой или треугольником, в зависимости от напряжения питающей сети (380В или 220В). Для этого на корпусе двигателя имеется коробка, в которую выведены начала фаз С1, С2, С3 и концы фаз С4, С5, С6.

Большинство двигателей в настоящее время работают при фазном напряжении 220 В.

Виды соединения обмоток

Соединение звездой – это соединение, при котором концы обмоток имеют одну общую точку (ноль). При таком соединении, линейной напряжение больше чем напряжение в фазе в 1,73 раз. Это значит что если линейное напряжение 380 В, то в фазе будет в 1,73 раза меньше, то есть 220 В. Большой плюс такого соединения в том что пусковые токи невелики в отличие от соединения треугольником. Но при соединении звездой двигатель испытывает значительные потери в мощности.

Соединение треугольником – это соединение, при котором обмотки соединены так, чтобы начало одной обмотки входило в конец другой обмотки. При соединении треугольником фазное напряжение равно линейному, а значит если мы имеем линейное напряжение в сети 220 В, то для правильного подключения двигателя нужно подключать выводы треугольником. Плюс такого соединения в большой мощности, минус в значительных пусковых токах.

 

Подключение асинхронного двигателя к однофазной сети

Иногда обстоятельства складываются так, что источником питания является однофазная сеть. Для подключения трехфазного двигателя в этом случае следует воспользоваться конденсатором. Конденсатора может быть два – пусковой и рабочий. Два потому что необходимо в процессе запуска и работы изменять емкость, этого добиваются включением-отключением одного из конденсаторов (пускового). Обычно используют бумажные конденсаторы, потому что они неполярные, а в цепи переменного тока это важно учитывать.

Емкость рабочего конденсатора можно рассчитать по формуле:

Емкость пускового конденсатора нужно выбирать в 2-2,5 раза больше емкости рабочего конденсатора, а его рабочее напряжение должно быть выше питающего в 1,5 раза.

В момент подачи напряжения ключ SA замыкают, а затем размыкают, тем самым кратковременно увеличивая ток необходимый для запуска двигателя.

Нужно учитывать, что далеко не все двигатели можно подключать к однофазной цепи. Также нужно знать, что максимальная мощность при таком подключении составит не более 50-60% от мощности при подключении к трехфазной цепи.

  • Просмотров: 337
  • electroandi.ru

    Подключение электродвигателя

    Подключение асинхронного двигателя

    Трехфазный переменный ток

    Электрическая сеть трехфазного переменного тока получила наиболее широкое распространение среди электрических систем передачи энергии. Главным преимуществом трехфазной системы по сравнению с однофазной и двухфазной системами является ее экономичность. В трехфазной цепи энергия передается по трем проводам, а токи текущие в разных проводах сдвинуты относительно друг друга по фазе на 120°, при этом синусоидальные ЭДС на разных фазах имеют одинаковую частоту и амплитуду.

    Трехфазный ток (разница фаз 120°)

    Звезда и треугольник

    Трехфазная обмотка статора электродвигателя соединяется по схеме "звезда" или "треугольник" в зависимости от напряжения питания сети. Концы трехфазной обмотки могут быть: соединены внутри электродвигателя (из двигателя выходит три провода), выведены наружу (выходит шесть проводов), выведены в распределительную коробку (в коробку выходит шесть проводов, из коробки три).

    Фазное напряжение - разница потенциалов между началом и концом одной фазы. Другое определение: фазное напряжение это разница потенциалов между линейным проводом и нейтралью.

    Линейное напряжение - разность потенциалов между двумя линейными проводами (между фазами).

    Внимание: Несмотря на то, что мощность для соединений в звезду и треугольник вычисляется по одной формуле, подключение одного и того же электродвигателя разным способом в одну и туже электрическую сеть приведет к потреблению разной мощности. При этом не правильное подключение электродвигателя, может привести к расплавлению обмоток статора.

    Пример: Допустим электродвигатель был подключен по схеме "звезда" к трехфазной сети переменного тока Uл=380 В (соответственно Uф=220 В) и потреблял ток Iл=1 А. Полная потребляемая мощность:

    S = 1,73∙380∙1 = 658 Вт.

    Теперь изменим схему соединения на "треугольник", линейное напряжение останется таким же Uл=380 В, а фазовое напряжение увеличится в корень из 3 раз Uф=Uл=380 В. Увеличение фазового напряжения приведет к увеличению фазового тока в корень из 3 раз. Таким образом линейный ток схемы "треугольник" будет в три раза больше линейного тока схемы "звезда". А следовательно и потребляемая мощность будет в 3 раза больше:

    S = 1,73∙380∙3 = 1975 Вт.

    Таким образом, если двигатель рассчитан на подключение к трехфазной сети переменного тока по схеме "звезда", подключение данного электродвигателя по схеме "треугольник" может привести к его поломке.

    Если в нормальном режиме электродвигатель подключен по схеме "треугольник", то для уменьшения пусковых токов на время пуска его можно соединить по схеме звезда. При этом вместе с пусковым током уменьшится также пусковой момент.

    Подключение электродвигателя по схеме звезда и треугольник

    Обозначение выводов статора трехфазного электродвигателя

    Обозначение выводов обмоток статора вновь разрабатываемых трехфазных машин согласно ГОСТ 26772-85

    Схема соединения обмоток, наименование фазы и выводаОбозначение выводаНачалоКонец
    Открытая схема (число выводов 6)
    первая фазаU1U2
    вторая фазаV1V2
    третья фазаW1W2
    Соединение в звезду (число выводов 3 или 4)
    первая фазаU
    вторая фазаV
    третья фазаW
    точка звезды (нулевая точка)N
    Соединение в треугольник (число выводов 3)
    первый выводU
    второй выводV
    третий выводW

    Обозначение выводов обмоток статора ранее разработанных и модернизируемых трехфазных машин согласно ГОСТ 26772-85

    Схема соединения обмоток, наименование фазы и выводаОбозначение выводаНачалоКонец
    Открытая схема (число выводов 6)
    первая фазаC1C4
    вторая фазаC2C5
    третья фазаC3C6
    Соединение звездой (число выводов 3 или 4)
    первая фазаC1
    вторая фазаC2
    третья фазаC3
    нулевая точка0
    Соединение треугольником (число выводов 3)
    первый выводC1
    второй выводC2
    третий выводC3

    Подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети с помощью фазосдвигающего элемента

    Трехфазные асинхронные электродвигатели могут быть подключены к однофазной сети с помощью фазосдвигаюших элементов. При этом электродвигатель будет работать либо в режиме однофазного двигателя с пусковой обмоткой (рисунок а, б, г) либо в режиме конденсаторного двигателя с постоянно включенным рабочим конденсатором (рисунок в, д, е).

    Схемы подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к однофазной сети

    Схемы приведенные на рисунке "а", "б", "д" применяются, когда выведены все шесть концов обмотки. Электродвигатели с соединением обмоток согласно схемам "а", "б", "г" практически равноценны двигателям, которые спроектированы как однофазные электродвигатели с пусковой обмоткой. Номинальная мощность при этом состовляет 40-50% от мощности в трехфазном режиме, а при работе с рабочим конденсатором 75-80%.

    Емкость рабочего конденсатора при частоте тока 50 Гц для схем "в", "д", "е" примерно рассчитывается соответственно по формулам:

    • ,где Cраб - емкость рабочего конденсатора, мкФ,
    • Iном – номинальный (фазный) ток статора трехфазного двигателя, А,
    • U1 – напряжение однофазной сети, В.

    Управление асинхронным двигателем

    Прямое подключение к сети питания

    Использование магнитных пускателей позволяет управлять асинхронными электродвигателями путем непосредственного подключения двигателя к сети переменного тока.

    С помощью магнитных пускателей можно реализовать схему:

    • нереверсивного пуска: пуск и остановка;
    • реверсивного пуска: пуск, остановка и реверс.

    Использование теплового реле позволяет осуществить защиту электродвигателя от величин тока намного превышающих номинальное значение.

    Нереверсивная схема

    Нереверсивная схема подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к трехфазной сети переменного электрического тока через магнитный пускательL1, L2, L3 - контакты для подключения к сети трехфазного переменного тока, QF1 - автоматический выключатель, SB1 - кнопка остановки, SB2 - кнопка пуска, KM1 - магнитный пускатель, KK1 - тепловое реле, HL1 - сигнальная лампа, M - трехфазный асинхронный двигатель

    Реверсивная схема

    Реверсивная схема подключения трехфазного асинхронного электродвигателя к трехфазной сети переменного электрического тока через магнитные пускателиL1, L2, L3 - контакты для подключения к сети трехфазного переменного тока, QF1 - автоматический выключатель, KM1, KM2 - магнитные пускатели, KK1 - тепловое реле, Mм - трехфазный асинхронный двигатель, SB1 - кнопка остановки, SB2 - кнопка пуска "вперед", SB3 - кнопка пуска "назад" (реверс), HL1, HL2 - сигнальные лампы

    Частотное управление асинхронным электродвигателем

    Для регулирования скорости вращения и момента асинхронного двигателя используют частотный преобразователь. Принцип действия частотного преобразователя основан на изменении частоты и напряжения переменного тока.

    Функциональная схема частотно-регулируемого привода

      В зависимости от функционала частотные преобразователи реализуют следующие методы регулирования асинхронным электродвигателем:
    • скалярное управление;
    • векторное управление.

    Скалярное управление является простым и дешевым в реализации, но имеет следующие недостатки - медленный отклик на изменение нагрузки и небольшой диапазон регулирования. Поэтому скалярное управление обычно используется в задачах, где нагрузка либо постоянна, либо изменяется по известному закону (например, управление вентиляторами).

    Скалярное управление асинхронным двигателем с датчиком скорости

    Векторное управление используется в задачах, где требуется независимо управлять скоростью и моментом электродвигателя (например, лифт), что, в частности, позволяет поддерживать постоянную скорость вращения при изменяющемся моменте нагрузки. При этом векторное управление является самым эффективным управлением с точки зрения КПД и увеличения времени работы электродвигателя.

    Среди векторных методов управления асинхронными электродвигателями наиболее широкое применение получили: полеориентированное управление и прямое управление моментом.

    Полеориентированное управления асинхронным электродвигателем по датчику положения ротора

    Полеориентированное управление позволяет плавно и точно управлять параметрами движения (скоростью и моментом), но при этом для его реализации требуется информация о направлениии вектора потокосцепления ротора двигателя.

      По способу получения информации о положении потокосцепления ротора электродвигателя выделяют:
    • полеориентированное управление по датчику;
    • полеориентированное управление без датчика: положение потокосцепления ротора вычисляется математически на основе той информации, которая имеется в частотном преобразователе (напряжение питания, напряжения и токи статора, сопротивление и индуктивность обмоток статора и ротора, количество пар полюсов двигателя).

    Полеориентированное управления асинхронным электродвигателем без датчика положения ротора

    Прямое управление моментом имеет простую схему и высокую динамику работы, но при этом высокие пульсации момента и тока.

    agregat.me

    Подключение трёхфазного двигателя в однофазную сеть.

    Случается часто в домашнем хозяйстве появляется какой-нибудь станок или агрегат, оживить которые можно только электричеством, как тут же возникают проблемы с подключением электродвигателя  в электрическую сеть с напряжением ∼220v у тех, кто не располагает электромоторами с подходящими электрическим параметрами.

    Можно купить однофазный электродвигатель и проблема решиться. А можно перемотать трёхфазный электродвигатель 4kw 1500 об/мин на включение в однофазную сеть ∼220v, который будет иметь обороты ротора около 3000 об/мин. Можно использовать частотный преобразователь или расщепитель фаз.

    Есть ещё один вариант: соединение обмоток трёхфазного электродвигателя можно изменить для включения его в однофазную сеть. Предлагаемых вариантов подключения предоставляется много, а я на одном из примеров поделюсь тем, как просто и без всяких осложнений подготовить трёхфазный двигатель для подключения его в однофазную электрическую сеть. Подчёркиваю: речь идёт только о типе соединения обмоток(ϒ/Δ), а не о использовании конденсаторов, резисторов, трансформаторов или расщепителя фаз для запуска электродвигателя.

    Основные типы соединения обмоток электродвигателя.

    Очень коротко.Бо́льшая доля выпускаемых промышленностью электродвигателей предназначены для подключения в трёхфазную электрическую сеть. То есть такой электродвигатель имеет три обмотки, каждая из которых предназначена для подключения только к одной фазе трёхфазной линии, часто называемой промышленной. Линия  может быть трёхпроводной и четырёхпроводной.

    Трёхфазная линия всегда имеет три проводника, по которым передаётся электричество от источника к потребителю, три фазы — три линейных проводника. Напряжение между двумя концами этих проводников называют линейным напряжением.

    В случае с четырёхпроводной линией четвёртый проводник является нейтральным проводником этой же линии, а напряжение между ним и любым линейным проводником одной линии является фазным.

    Существуют два основных типа соединения обмоток электродвигателя.1. Соединение ‘звездой'(ϒ), когда начала трёх обмоток выведены наружу для подключения, а их концы соединены в одну точку и находятся внутри двигателя без вывода. Нейтраль обмоток, общая точка соединения концов обмоток, обычно не выводится к подключению.

    У генератора трёхфазного переменного тока или трансформатора при соединении обмоток ‘звездой'(ϒ) нейтраль выводится к подключению и может быть изолированной от ‘земли’ или глухо заземлена.

    2. Соединение ‘треугольником'(Δ), когда конец одной обмотки соединен с началом следующей.

    Первая со второй, вторая с третьей, третья с первой. В клеммной коробке могут быть шесть выводов, каждый из которых имеет своё соответствующее обозначение: первая — С1(начало)-С4(конец), вторая — С2(начало)-С5(конец), третья — С3(начало)-С6(конец), или три вывода, ведущие к местам соединений обмоток между собой. Новое обозначение: С1=U1, C4=U2, C2=V1, C5=V2, C3=W1, C6=W2.

    В паспорте электродвигателя указан тип соединения его обмоток и подключаемое к ним линейное напряжение. Соединение ‘звездой'(ϒ) может подключаться к бо́льшему напряжению, чем при соединении ‘треугольником'(Δ). Пример: Δ220/ϒ380, Δ127/ϒ220. В соединении ‘звезда’ при подключении к линейному напряжению участвуют всегда две обмотки, в ‘треугольнике’ только одна.

    Как можно изменить тип соединения обмоток электродвигателя.

    Ко мне обратились за помощью вывести концы обмоток статора электродвигателя, который с завода имел всего лишь три вывода для подключения и был рассчитан на трёхфазную линию с напряжением 380v  с  задействованием  двух обмоток(ϒ) электродвигателя в каждую фазу. То есть каждую обмотку можно было включить в линию с напряжением 220v, если бы были выводы концов обмоток в клеммную коробку для возможного переключения в ‘треугольник'(Δ).

    Ничего сложного в этом не было и весь процесс занял чуть больше часа.

    Соединения обмоток двигателя всегда находятся ближе к клеммной коробке.

    • Снимаем защитный кожух вентилятора и сам вентилятор.
    • Снимаем крышку двигателя со стороны близкой к клеммной коробке. Заднюю крышку можно оставить.
    • Вынимаем ротор вместе с передней крышкой.
    • Определяем соединение концов обмоток и удаляем с него бандаж.
    • Разрываем это соединение и к каждому концу обмотки припаиваем свой отдельный проводник для вывода его наружу в клеммную коробку электродвигателя.
    • Изолируем соединения и жгутом через кембрик выводим провода в клеммную коробку.
    • Накладываем бандаж и покрываем его лаком МЛ, ФА, ФЛ, ПФ. Можно использовать мебельный или паркетный лак.
    • Соединяем обмотки в треугольник, по типу как описано выше, либо по любой схеме из предлагаемых публикаций в интернете.

     Что у нас получилось?

    У нашего электродвигателя соединение обмоток было звездой и рассчитан он был на подключение к линейному напряжению ∼380v. После нашей переделки обмотка электродвигателя может быть уже подключена к линейному напряжению Δ/220v, либо к бытовой электросети ∼220v(фазное напряжение) по любой из схем подключения имеющихся в широком доступе.

    Если ранее этот электродвигатель с большим трудом запускался от одной фазы ∼220v, то после небольшой переделки запуск происходит за доли секунды.

    Поделись с другими. Возможно, они тоже ищут.
    Финские покрышки nokian hkpl r suv правильный выбор автомобилистов Санкт-Петербурга

    vesyolyikarandashik.ru

    Схема подключения электродвигателя "звезда-треугольник"

          Существует два способа пуска асинхронного электродвигателя (схема подключения электродвигателя):

         1) Прямой пуск (на обмотки статора подается полное напряжение сети)

         2) Пуск при пониженном напряжении (на обмотки статора подается напряжение меньше полного сетевого напряжения)

          Прямой пуск проще реализовать, он мене затратен, но обладает большим недостатком: при прямом пуске пусковой ток асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором превышает в 5-7 раз номинальный рабочий ток двигателя.

    Схема включения обмоток статора “звездой” и “треугольником”

       Поэтому на практике для уменьшения пусковых токов асинхронных двигателей различными способами стараются понизить подводимое к обмоткам статора питающее напряжение.  Одни из способов снижения напряжения на обмотке статора — переключение обмоток статора со “звезды” на “треугольник”.

           Что это дает?

       При подключении обмоток статора соединенных в “звезду” (схема подключения электродвигателя «звезда») к источнику с линейным напряжением 380 В фазное напряжение буде в √3 меньше, т.е. равно 220 В.. Зная сопротивление обмотки статора и приложенное напряжение нетрудно рассчитать по закону Ома:

           При соединении “звездой”:

      

       Если же обмотки статора соединены “треугольником” (схема подключения электродвигателя «треугольник»)  и подключены к линейному напряжению 380 В, то фазное напряжение будет 380 В, следовательно:

          В результате пуск асинхронного двигателя со схемой подключения обмоток статора “звезда” (схема подключения электродвигателя «звезда»)  с дальнейшим переходом на схему “треугольник” (схема подключения электродвигателя «треугольник»), позволяет уменьшить пусковой ток в 3 раза по сравнению с пусковым током при прямом пуске. Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором по схеме звезда-треугольник находит особо широкое распространение в тех случаях, когда нагрузка на валу двигателя изменяется после разгона.

          Но тут необходимо помнить, что схема пуска двигателя с переключением “звезда-треугольник” имеет и свой недостаток: уменьшение пускового момента приблизительно на 30 процентов.

    Схема переключения обмоток статора

    hardmotors.by

    Актуатор. Как сделать простой самодельный линейный актуатор. Двигатель для линейного перемещения.

    При изготовлении различных устройств для дома или дачи, иногда возникает проблема в автоматическом линейном перемещении какого либо предмета или детали. Например — автоматическое открывание дверей или ворот, Автоматическое запирание — отпирание дверей, изменение положения зеркала концентрирующего солнечного коллектора. Или изменение положения антенны спутникового телевидения. (В этом случае не придется ставить несколько антенн на каждый спутник, а просто поворачивать одну антенну на выбранный спутник). Вобщем, стоит задача получить линейное перемещение деталей.

    Эту задачу решают с помощью актуаторов. Что такое – Актуатор? Да вобщем то устройство предназначенное для реализации линейного перемещения, обычно путем преобразования вращательного движения в поступательное. Электродвигатели — чрезвычайно дешевы и распространены. Но они могут только вращать свой вал. Реверсивные — в обе стороны в зависимости от подключения. Им легко управлять. А актуаторы — способны преобразовать вращательное движение вала электродвигателя в возвратно поступательное. Кроме этого, актуаторы, как правило значительно увеличивают силу тяги, поскольку являются своего рода понижающими редукторами.

    Простейший актуатор — это автомобильный винтовой домкрат. Вращая его винт, мы вызываем линейное перемещение опорной площадки домкрата. По такому принципу делается подавляющее большинство линейных актуаторов. В этой статье рассматриваются несколько конструкций самодельных актуаторов.

    Актуатор 1:

    Конструкция актуатора понятна из эскиза. На вал реверсивного электродвигателя (через переходник) крепится резьбовая шпилька. Длина этой шпильки будет определять и рабочий ход актуатора. Если шпилька длинная, то противоположные ее конец закрепляется в опорной муфте, желательно с подшипником.

    На резьбовую шпильку, которая служит продолжением вала электродвигателя, навинчена гайка. К гайке приварен (приклеен, припаян) держатель толкателя, который в свою очередь так же пропущен через опорные муфты. Этот же толкатель не дает гайке проворачиваться при вращении вала – шпильки. Соответственно, если двигатель будет работать, то гайка будет перемещаться по резьбе вдоль всего вала – шпильки. Направление перемещения задается направлением вращения вала. Одновременно с ней будет перемещаться и толкатель актуатора.

    Актуатор 2:

    В качестве толкателя можно использовать и трубку, разместив гайку непосредственно в ней. В этом случае, вал – резьбовая шпилька помещается внутри трубы. Гайка вваривается, вклеивается или впаивается в торец трубы. После чего труба навинчивается на вал – шпильку. Если вал достаточно длинный, но на его конец надевают центрирующую шайбу. Торец трубы глушат каким либо наконечником для крепления к другим деталям. Кроме того, этот же наконечник выполняет важную функцию, предотвращая проворот трубки при вращении вала.

    Если вал начнет вращаться, то гайка, лишенная возможности поворачиваться , начнет перемещаться вдоль шпильки – вала, увлекая за собой и трубку – толкатель.

    Обе конструкции достаточно просты, но имеют существенный недостаток. Для большого линейного перемещения им требуются не менее длинные валы. Сами резьбовые шпильки весьма не дороги и доступны, однако все это увеличивает размеры актуатора. Поэтому есть смысл рассмотреть еще один вариант.

    Актуатор 3:

    В этом варианте используется пара шестеренок (можно использовать и червячную или клиноременную передачу, или фрикционную передачу). Ведущая шестерня закреплена на валу электродвигателя, а ведомая — на полой (трубчатой) оси, зажатой в опорах с шарикоподшипниками. Внутри полой оси располагается гайка, в которую вкручивается и резьбовая шпилька. Она же выполняет и роль толкателя.

    При вращении двигателя шестерни тоже начинают вращаться, и поскольку гайка не имеет возможности перемещаться линейно, то перемещается шпилька – толкатель, ввинченная в нее. Разумеется при отсутствии проворота.

    Такая конструкция актуатора проще, может иметь очень длинный толкатель и даже в виде гибкого вала или тяги. Но она требует пару шестерней и довольно замысловатого закрепления одной из них.

    Приведенные варианты самодельных актуаторов – не единственные. Если вам удасться добыть зубчатую рейку, то реализовать актуатор можно довольно просто, сделав линейную червячную передачу. Например – так реализованы актуаторы, которые закрывают замки в автомобильных дверях. Усилья там не большие и все шестерни – пластиковые. Однако по настоящему длинные металлические зубчатые рейки — довольно редки и дороги. Поэтому проще всего сделать самодельный актуатор именно на основе гайки и резьбовой шпильки.

    Константин Тимошенко (с) 10.01.2009

    Вопросы на форуме…

    www.delaysam.ru

    Линейный двигатель — Википедия (с комментариями)

    Материал из Википедии — свободной энциклопедии

    Лине́йный дви́гатель — электродвигатель, у которого один из элементов магнитной системы разомкнут и имеет развёрнутую обмотку, создающую магнитное поле, а другой взаимодействует с ним и выполнен в виде направляющей, обеспечивающей линейное перемещение подвижной части двигателя. Сейчас разработано множество разновидностей (типов) линейных электродвигателей, например, линейные асинхронные электродвигатели (ЛАД), линейные синхронные электродвигатели, линейные электромагнитные двигатели, линейные магнитоэлектрические двигатели, линейные магнитострикционные двигатели, линейные пьезоэлектрические (электрострикционные) двигатели и др. Многие типы линейных двигателей, такие как асинхронные, синхронные или постоянного тока, повторяют по принципу своего действия соответствующие двигатели вращательного движения, в то время как другие типы линейных двигателей (магнитострикционные, пьезоэлектрические и др.) не имеют практического исполнения как двигатели вращательного движения. Неподвижную часть линейного электродвигателя, получающую электроэнергию из сети, называют статором, или первичным элементом, а часть двигателя, получающая энергию от статора, называют вторичным элементом или якорем (название "ротор" к деталям линейного двигателя не применяется, т.к. слово "ротор" буквально означает "вращающийся", а в линейном двигателе вращения нет). Наибольшее распространение в транспорте и для больших линейных перемещений получили асинхронные и синхронные линейные двигатели, но применяются также линейные двигатели постоянного тока и линейные электромагнитные двигатели. Последние чаще всего используются для получения небольших перемещений рабочих органов и обеспечения при этом высокой точности и значительных тяговых усилий.

    Асинхронный линейный двигатель

    Представление об устройстве линейного асинхронного двигателя можно получить, если мысленно разрезать статор и ротор с обмотками обычного асинхронного двигателя вдоль оси по образующей и развернуть в плоскость. Образовавшаяся плоская конструкция представляет собой принципиальную схему линейного двигателя. Если теперь обмотки статора такого двигателя подключить к сети трехфазного переменного тока, то образуется магнитное поле, ось которого будет перемещаться вдоль воздушного зазора со скоростью V, пропорциональной частоте питающего напряжения f и длине полюсного деления t: V = 2пf . Это перемещающееся вдоль зазора магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС, под действием которой по обмотке начнут протекать токи. Взаимодействие токов с магнитным полем приведет к появлению силы, действующей, по правилу Ленца, в направлении перемещения магнитного поля. Ротор — в дальнейшем будем называть его уже вторичным элементом — под действием этой силы начнет двигаться. Как и в обычном асинхронном двигателе, перемещение элемента происходит с некоторым скольжением относительно поля S = (V - v)/V, где v — скорость движения элемента. Номинальное скольжение линейного двигателя равно 2-6%.[1] Вторичный элемент линейного двигателя не всегда снабжается обмоткой. Одно из достоинств линейного асинхронного двигателя заключается в том, что в качестве вторичного элемента может использоваться обычный металлический лист. Вторичный элемент при этом может располагаться также между двумя статорами, или между статором и ферромагнитным сердечником. Вторичный элемент выполняется из меди, алюминия или стали, причем использование немагнитного вторичного элемента предполагает применение конструктивных схем с замыканием магнитного потока через ферромагнитные элементы. Принцип действия линейных двигателей со вторичным элементом в виде полосы повторяет работу обычного асинхронного двигателя с массивным ферромагнитным или полым немагнитным ротором. Обмотки статора линейных двигателей имеют те же схемы соединения, что и обычные асинхронные двигатели, и подключаются обычно к сети трехфазного переменного тока. Линейные двигатели очень часто работают в так называемом обращенном режиме движения, когда вторичный элемент неподвижен, а передвигается статор. Такой линейный двигатель, получивший название двигателя с подвижным статором, находит, в частности, широкое применение на электрическом транспорте. Например, статор неподвижно закреплен под полом вагона, а вторичный элемент представляет собой металлическую полосу между рельс, а иногда вторичным элементом служат сами рельсы. Одной из разновидностей линейных асинхронных двигателей являются трубчатый (коаксиальный) двигатель. Статор такого двигателя имеет вид трубы, внутри которой располагаются перемежающиеся между собой плоские дисковые катушки (обмотки статора) и металлические шайбы, являющиеся частью магнитопровода. Катушки двигателя соединяются группами и образуют обмотки отдельных фаз двигателя. Внутри статора помещается вторичный элемент также трубчатой формы, выполненный из ферромагнитного материала. При подключении к сети обмоток статора вдоль его внутренней поверхности образуется бегущее магнитное поле, которое индуцирует в теле вторичного элемента токи, направленные по его окружности. Взаимодействие этих токов с магнитным полем двигателя создает на вторичном элементе силу, действующую вдоль трубы, которая и вызывает (при закрепленном статоре) движение вторичного элемента в этом направлении. Трубчатая конструкция линейных двигателей характеризуется аксиальным направлением магнитного потока во вторичном элементе в отличие от плоского линейного двигателя, в котором магнитный поток имеет радиальное направление.

    Синхронный линейный двигатель

    Основной областью применения синхронных двигателей, где их преимущества проявляются особенно сильно, является высокоскоростной электрический транспорт. Дело в том, что по условиям нормальной эксплуатации такого транспорта необходимо иметь сравнительно большой воздушный зазор между подвижной частью и вторичным элементом. Асинхронный линейный двигатель имеет при этом очень низкий коэффициент мощности (cosφ), и его применение оказывается экономически невыгодным. Синхронный линейный двигатель, напротив, допускает наличие относительно большого воздушного зазора между статором и вторичным элементом и работает при этом с cosφ, близким к единице, и высоким КПД, достигающим 96%. Применение синхронных линейных двигателей в высокоскоростном транспорте сочетается, как правило, с магнитной подвеской вагонов и применением сверхпроводящих магнитов и обмоток возбуждения, что позволяет повысить комфортабельность движения и экономические показатели работы подвижного состава.

    Применение линейных двигателей

    • Широкое применение линейные двигатели нашли в электрическом транспорте, чему способствовал целый ряд преимуществ этих двигателей: прямолинейность движения вторичного элемента (или статора), что естественно сочетается с характером движения различных транспортных средств, простота конструкции, отсутствие трущихся частей (энергия магнитного поля непосредственно преобразуется в механическую), что позволяет добиться высокой надежности и КПД. Еще одно преимущество связано с независимостью силы тяги от силы сцепления колес с рельсовым путём, что недостижимо для обычных систем электрической тяги. При использовании линейных двигателей исключается буксование колес электрического транспорта (именно этой причиной был обусловлен выбор линейного двигателя для ММТС), а ускорения и скорости движения средств транспорта могут быть сколь угодно высокими и ограничиваться только комфортабельностью движения, допустимой скоростью качения колес по рельсовому пути и дороге, и динамической устойчивостью ходовой части транспорта и пути.
    • Линейные асинхронные двигатели применяются для привода механизмов транспортировки грузов различных изделий. Такой конвейер имеет металлическую ленту, которая проходит внутри статоров линейного двигателя, являясь вторичным элементом. Применение линейного двигателя в этом случае позволяет снизить предварительное натяжение ленты и устранить её проскальзывание, повысить скорость и надежность работы конвейера.
    • Линейный двигатель может применяться для машин ударного действия, например сваезабивных молотов, применяемых при дорожных работах и строительстве. Статор линейного двигателя располагается на стреле молота и может перемещаться по направляющим стрелы в вертикальном направлении с помощью лебедки. Ударная часть молота является одновременно вторичным элементом двигателя. Для подъема ударной части молота двигатель включается таким образом, чтобы бегущее поле было направлено вверх. При подходе ударной части к крайнему верхнему положению двигатель отключается и ударная часть опускается вниз на сваю под действием силы тяжести. В некоторых случаях двигатель не отключается, а реверсируется, что позволяет увеличить энергию удара. По мере заглубления сваи статор двигателя перемещается вниз с помощью лебедки. Электрический молот прост в изготовлении, не требует повышенной точности изготовления деталей, нечувствителен к изменению температуры и может вступать в работу практически мгновенно.
    • Линейный двигатель показал высокие характеристики и на металлорежущем оборудовании. Так на шлифовальных станках [shlifwerst.com.ua/catalog.php?slang=0&id_model=2&id_catalog=7 3В130Ф4] установлен именно линейный двигатель для изменения положения бабки шлифовальной. На электроэрозионных станках и станках лазерной резки, так же устанавливают линейные двигатели
    • Станки для набор электрических схем также требуют решений на линейных двигателях.
    • Разновидностью линейного двигателя можно считать магнитогидродинамический насос. Такие насосы применяются для перекачки электропроводящих жидкостей и в том числе жидких металлов, и широко применяются в металлургии для транспортировки, дозировки и перемешивания жидкого металла, а также на атомных электростанциях для перекачки жидкометаллического теплоносителя. Магнитогидродинамические насосы могут быть постоянного или переменного тока. Для насоса постоянного тока первичным элементом — статором двигателя постоянного тока — является С-образный электромагнит. В воздушный зазор электромагнита помещается трубопровод с жидким металлом. С помощью электродов, приваренных к стенкам трубопровода, через жидкий металл пропускается постоянный ток от внешнего источника. Часто обмотка возбуждения включается последовательно в цепь электродов. При возбуждении электромагнита на металл в зоне прохождения постоянного тока начинает действовать электромагнитная сила аналогично тому, как она действовала на проводник с током, помещенным в магнитное поле. Под действием этой силы металл начнет перемещаться по трубопроводу. Преимуществами МГД-насосов являются отсутствие движущихся механических частей и возможность герметизации канала транспортировки металла.[2]

    Линейные двигатели высокого и низкого ускорения

    Все линейные двигатели можно разделить на две категории:

    • двигатели низкого ускорения
    • двигатели высокого ускорения

    Двигатели низкого ускорения используются в общественном транспорте (маглев, монорельс, метрополитен) как тяговые, а также в станках (лазерных, водорезных, сверлильно-фрезерных) и другом технологическом оборудовании в промышленности. Двигатели высокого ускорения весьма небольшие по длине, и обычно применяются, чтобы разогнать объект до высокой скорости, а затем выпустить его (см. пушка Гаусса). Они часто используются для исследований гиперскоростных столкновений, а также, гипотетически, может использоваться в специальных устройствах, таких, как оружие или пусковые установки космических кораблей[3].

    Линейные двигатели широко используются также в приводах подачи металлорежущих станков и в робототехнике. Для повышения точности позиционирования часто используются линейные датчики положения.

    Источники

    1. ↑ [principact.ru/content/view/90/90/ Линейные асинхронные двигатели - Принцип действия]
    2. ↑ [leg.co.ua/info/elektricheskie-mashiny/lineynye-elektrodvigateli.html Линейные электродвигатели]
    3. ↑ [topwar.ru/30123-reylgan-perspektivy-magnitofugalnoi-pushki.html Рейлган: перспективы магнитофугальной пушки]. topwar.ru. Проверено 23 октября 2015.

    Напишите отзыв о статье "Линейный двигатель"

    Ссылки

    • [www.electromechanics.ru/authors-articles/66-elcut-femlab.html Построение модели линейного асинхронного двигателя с помощью программы «ELCUT» и «FEMLAB»]
    • [www.electromechanics.ru/authors-articles/67-femlab-matlab.html Современное программное обеспечение для моделирования линейных асинхронных двигателей]
    • [www.electromechanics.ru/authors-articles/83-creation-of-the-specified-mathematical-model.html Создание уточненной математической модели линейного асинхронного электродвигателя]
    • [www.elektromehanicka.narod.ru/ Конструкции электрических машин]

    Отрывок, характеризующий Линейный двигатель

    – Что за прелесть этот дядюшка! – сказала Наташа, когда они выехали на большую дорогу. – Да, – сказал Николай. – Тебе не холодно? – Нет, мне отлично, отлично. Мне так хорошо, – с недоумением даже cказала Наташа. Они долго молчали. Ночь была темная и сырая. Лошади не видны были; только слышно было, как они шлепали по невидной грязи. Что делалось в этой детской, восприимчивой душе, так жадно ловившей и усвоивавшей все разнообразнейшие впечатления жизни? Как это всё укладывалось в ней? Но она была очень счастлива. Уже подъезжая к дому, она вдруг запела мотив песни: «Как со вечера пороша», мотив, который она ловила всю дорогу и наконец поймала. – Поймала? – сказал Николай. – Ты об чем думал теперь, Николенька? – спросила Наташа. – Они любили это спрашивать друг у друга. – Я? – сказал Николай вспоминая; – вот видишь ли, сначала я думал, что Ругай, красный кобель, похож на дядюшку и что ежели бы он был человек, то он дядюшку всё бы еще держал у себя, ежели не за скачку, так за лады, всё бы держал. Как он ладен, дядюшка! Не правда ли? – Ну а ты? – Я? Постой, постой. Да, я думала сначала, что вот мы едем и думаем, что мы едем домой, а мы Бог знает куда едем в этой темноте и вдруг приедем и увидим, что мы не в Отрадном, а в волшебном царстве. А потом еще я думала… Нет, ничего больше. – Знаю, верно про него думала, – сказал Николай улыбаясь, как узнала Наташа по звуку его голоса. – Нет, – отвечала Наташа, хотя действительно она вместе с тем думала и про князя Андрея, и про то, как бы ему понравился дядюшка. – А еще я всё повторяю, всю дорогу повторяю: как Анисьюшка хорошо выступала, хорошо… – сказала Наташа. И Николай услыхал ее звонкий, беспричинный, счастливый смех. – А знаешь, – вдруг сказала она, – я знаю, что никогда уже я не буду так счастлива, спокойна, как теперь. – Вот вздор, глупости, вранье – сказал Николай и подумал: «Что за прелесть эта моя Наташа! Такого другого друга у меня нет и не будет. Зачем ей выходить замуж, всё бы с ней ездили!» «Экая прелесть этот Николай!» думала Наташа. – А! еще огонь в гостиной, – сказала она, указывая на окна дома, красиво блестевшие в мокрой, бархатной темноте ночи.

    Граф Илья Андреич вышел из предводителей, потому что эта должность была сопряжена с слишком большими расходами. Но дела его всё не поправлялись. Часто Наташа и Николай видели тайные, беспокойные переговоры родителей и слышали толки о продаже богатого, родового Ростовского дома и подмосковной. Без предводительства не нужно было иметь такого большого приема, и отрадненская жизнь велась тише, чем в прежние годы; но огромный дом и флигеля всё таки были полны народом, за стол всё так же садилось больше человек. Всё это были свои, обжившиеся в доме люди, почти члены семейства или такие, которые, казалось, необходимо должны были жить в доме графа. Таковы были Диммлер – музыкант с женой, Иогель – танцовальный учитель с семейством, старушка барышня Белова, жившая в доме, и еще многие другие: учителя Пети, бывшая гувернантка барышень и просто люди, которым лучше или выгоднее было жить у графа, чем дома. Не было такого большого приезда как прежде, но ход жизни велся тот же, без которого не могли граф с графиней представить себе жизни. Та же была, еще увеличенная Николаем, охота, те же 50 лошадей и 15 кучеров на конюшне, те же дорогие подарки в именины, и торжественные на весь уезд обеды; те же графские висты и бостоны, за которыми он, распуская всем на вид карты, давал себя каждый день на сотни обыгрывать соседям, смотревшим на право составлять партию графа Ильи Андреича, как на самую выгодную аренду. Граф, как в огромных тенетах, ходил в своих делах, стараясь не верить тому, что он запутался и с каждым шагом всё более и более запутываясь и чувствуя себя не в силах ни разорвать сети, опутавшие его, ни осторожно, терпеливо приняться распутывать их. Графиня любящим сердцем чувствовала, что дети ее разоряются, что граф не виноват, что он не может быть не таким, каким он есть, что он сам страдает (хотя и скрывает это) от сознания своего и детского разорения, и искала средств помочь делу. С ее женской точки зрения представлялось только одно средство – женитьба Николая на богатой невесте. Она чувствовала, что это была последняя надежда, и что если Николай откажется от партии, которую она нашла ему, надо будет навсегда проститься с возможностью поправить дела. Партия эта была Жюли Карагина, дочь прекрасных, добродетельных матери и отца, с детства известная Ростовым, и теперь богатая невеста по случаю смерти последнего из ее братьев. Графиня писала прямо к Карагиной в Москву, предлагая ей брак ее дочери с своим сыном и получила от нее благоприятный ответ. Карагина отвечала, что она с своей стороны согласна, что всё будет зависеть от склонности ее дочери. Карагина приглашала Николая приехать в Москву. Несколько раз, со слезами на глазах, графиня говорила сыну, что теперь, когда обе дочери ее пристроены – ее единственное желание состоит в том, чтобы видеть его женатым. Она говорила, что легла бы в гроб спокойной, ежели бы это было. Потом говорила, что у нее есть прекрасная девушка на примете и выпытывала его мнение о женитьбе. В других разговорах она хвалила Жюли и советовала Николаю съездить в Москву на праздники повеселиться. Николай догадывался к чему клонились разговоры его матери, и в один из таких разговоров вызвал ее на полную откровенность. Она высказала ему, что вся надежда поправления дел основана теперь на его женитьбе на Карагиной. – Что ж, если бы я любил девушку без состояния, неужели вы потребовали бы, maman, чтобы я пожертвовал чувством и честью для состояния? – спросил он у матери, не понимая жестокости своего вопроса и желая только выказать свое благородство. – Нет, ты меня не понял, – сказала мать, не зная, как оправдаться. – Ты меня не понял, Николинька. Я желаю твоего счастья, – прибавила она и почувствовала, что она говорит неправду, что она запуталась. – Она заплакала. – Маменька, не плачьте, а только скажите мне, что вы этого хотите, и вы знаете, что я всю жизнь свою, всё отдам для того, чтобы вы были спокойны, – сказал Николай. Я всем пожертвую для вас, даже своим чувством. Но графиня не так хотела поставить вопрос: она не хотела жертвы от своего сына, она сама бы хотела жертвовать ему. – Нет, ты меня не понял, не будем говорить, – сказала она, утирая слезы. «Да, может быть, я и люблю бедную девушку, говорил сам себе Николай, что ж, мне пожертвовать чувством и честью для состояния? Удивляюсь, как маменька могла мне сказать это. Оттого что Соня бедна, то я и не могу любить ее, думал он, – не могу отвечать на ее верную, преданную любовь. А уж наверное с ней я буду счастливее, чем с какой нибудь куклой Жюли. Пожертвовать своим чувством я всегда могу для блага своих родных, говорил он сам себе, но приказывать своему чувству я не могу. Ежели я люблю Соню, то чувство мое сильнее и выше всего для меня». Николай не поехал в Москву, графиня не возобновляла с ним разговора о женитьбе и с грустью, а иногда и озлоблением видела признаки всё большего и большего сближения между своим сыном и бесприданной Соней. Она упрекала себя за то, но не могла не ворчать, не придираться к Соне, часто без причины останавливая ее, называя ее «вы», и «моя милая». Более всего добрая графиня за то и сердилась на Соню, что эта бедная, черноглазая племянница была так кротка, так добра, так преданно благодарна своим благодетелям, и так верно, неизменно, с самоотвержением влюблена в Николая, что нельзя было ни в чем упрекнуть ее. Николай доживал у родных свой срок отпуска. От жениха князя Андрея получено было 4 е письмо, из Рима, в котором он писал, что он уже давно бы был на пути в Россию, ежели бы неожиданно в теплом климате не открылась его рана, что заставляет его отложить свой отъезд до начала будущего года. Наташа была так же влюблена в своего жениха, так же успокоена этой любовью и так же восприимчива ко всем радостям жизни; но в конце четвертого месяца разлуки с ним, на нее начинали находить минуты грусти, против которой она не могла бороться. Ей жалко было самое себя, жалко было, что она так даром, ни для кого, пропадала всё это время, в продолжение которого она чувствовала себя столь способной любить и быть любимой. В доме Ростовых было невесело.

    Пришли святки, и кроме парадной обедни, кроме торжественных и скучных поздравлений соседей и дворовых, кроме на всех надетых новых платьев, не было ничего особенного, ознаменовывающего святки, а в безветренном 20 ти градусном морозе, в ярком ослепляющем солнце днем и в звездном зимнем свете ночью, чувствовалась потребность какого нибудь ознаменования этого времени. На третий день праздника после обеда все домашние разошлись по своим комнатам. Было самое скучное время дня. Николай, ездивший утром к соседям, заснул в диванной. Старый граф отдыхал в своем кабинете. В гостиной за круглым столом сидела Соня, срисовывая узор. Графиня раскладывала карты. Настасья Ивановна шут с печальным лицом сидел у окна с двумя старушками. Наташа вошла в комнату, подошла к Соне, посмотрела, что она делает, потом подошла к матери и молча остановилась. – Что ты ходишь, как бесприютная? – сказала ей мать. – Что тебе надо? – Его мне надо… сейчас, сию минуту мне его надо, – сказала Наташа, блестя глазами и не улыбаясь. – Графиня подняла голову и пристально посмотрела на дочь. – Не смотрите на меня. Мама, не смотрите, я сейчас заплачу. – Садись, посиди со мной, – сказала графиня. – Мама, мне его надо. За что я так пропадаю, мама?… – Голос ее оборвался, слезы брызнули из глаз, и она, чтобы скрыть их, быстро повернулась и вышла из комнаты. Она вышла в диванную, постояла, подумала и пошла в девичью. Там старая горничная ворчала на молодую девушку, запыхавшуюся, с холода прибежавшую с дворни. – Будет играть то, – говорила старуха. – На всё время есть. – Пусти ее, Кондратьевна, – сказала Наташа. – Иди, Мавруша, иди. И отпустив Маврушу, Наташа через залу пошла в переднюю. Старик и два молодые лакея играли в карты. Они прервали игру и встали при входе барышни. «Что бы мне с ними сделать?» подумала Наташа. – Да, Никита, сходи пожалуста… куда бы мне его послать? – Да, сходи на дворню и принеси пожалуста петуха; да, а ты, Миша, принеси овса. – Немного овса прикажете? – весело и охотно сказал Миша. – Иди, иди скорее, – подтвердил старик. – Федор, а ты мелу мне достань. Проходя мимо буфета, она велела подавать самовар, хотя это было вовсе не время. Буфетчик Фока был самый сердитый человек из всего дома. Наташа над ним любила пробовать свою власть. Он не поверил ей и пошел спросить, правда ли? – Уж эта барышня! – сказал Фока, притворно хмурясь на Наташу. Никто в доме не рассылал столько людей и не давал им столько работы, как Наташа. Она не могла равнодушно видеть людей, чтобы не послать их куда нибудь. Она как будто пробовала, не рассердится ли, не надуется ли на нее кто из них, но ничьих приказаний люди не любили так исполнять, как Наташиных. «Что бы мне сделать? Куда бы мне пойти?» думала Наташа, медленно идя по коридору. – Настасья Ивановна, что от меня родится? – спросила она шута, который в своей куцавейке шел навстречу ей. – От тебя блохи, стрекозы, кузнецы, – отвечал шут. – Боже мой, Боже мой, всё одно и то же. Ах, куда бы мне деваться? Что бы мне с собой сделать? – И она быстро, застучав ногами, побежала по лестнице к Фогелю, который с женой жил в верхнем этаже. У Фогеля сидели две гувернантки, на столе стояли тарелки с изюмом, грецкими и миндальными орехами. Гувернантки разговаривали о том, где дешевле жить, в Москве или в Одессе. Наташа присела, послушала их разговор с серьезным задумчивым лицом и встала. – Остров Мадагаскар, – проговорила она. – Ма да гас кар, – повторила она отчетливо каждый слог и не отвечая на вопросы m me Schoss о том, что она говорит, вышла из комнаты. Петя, брат ее, был тоже наверху: он с своим дядькой устраивал фейерверк, который намеревался пустить ночью. – Петя! Петька! – закричала она ему, – вези меня вниз. с – Петя подбежал к ней и подставил спину. Она вскочила на него, обхватив его шею руками и он подпрыгивая побежал с ней. – Нет не надо – остров Мадагаскар, – проговорила она и, соскочив с него, пошла вниз. Как будто обойдя свое царство, испытав свою власть и убедившись, что все покорны, но что всё таки скучно, Наташа пошла в залу, взяла гитару, села в темный угол за шкапчик и стала в басу перебирать струны, выделывая фразу, которую она запомнила из одной оперы, слышанной в Петербурге вместе с князем Андреем. Для посторонних слушателей у ней на гитаре выходило что то, не имевшее никакого смысла, но в ее воображении из за этих звуков воскресал целый ряд воспоминаний. Она сидела за шкапчиком, устремив глаза на полосу света, падавшую из буфетной двери, слушала себя и вспоминала. Она находилась в состоянии воспоминания.

    wiki-org.ru

    Линейный мотор. Принцип действия

    Интересные и широкие перспективы развития электропривода связаны с применением так называемых линейных двигателей.Большое число производственных механизмов и устройств имеют поступательное или возвратно-поступательное движение рабочих органов (подъемно-транспортные машины, механизмы подач различных станков, прессы, молоты и т. д.). В качестве привода этих механизмов и устройств до недавнего времени использовались обычные электродвигатели в сочетании со специальными видами механических передач (кривошипно-шатунный механизм, передача винт - гайка), преобразовывавших вращательное движение двигателей в прямолинейное движение рабочего органа.Применение линейных электродвигателей позволяет упростить или полностью исключить механическую передачу, повысить экономичность и надежность работы привода и производственного механизма в целом.Специфичность конструкции линейного двигателя определила появление и некоторых специальных терминов, применяемых для обозначения отдельных его частей. В настоящее время еще не принята единая система терминологии, поэтому в технической литературе одинаковый смысл вкладываются в понятия: статор - первичный элемент - индуктор, ротор - вторичный элемент - бегун - якорь - реактивная полоса. Часть двигателя, получающая энергию из сети, названа статором (хотя она не всегда является неподвижной частью), а часть двигателя, получающая энергию со статора, названа вторичным элементом.

    Рис. 1. Принцип построения линейного двигателя переменного тока.Линейные двигатели могут быть асинхронными, синхронными и постоянного тока, повторяя по принципу своего действия соответствующие двигатели вращательного движения.Наибольшее распространение получили асинхронные линейные двигатели, которые мы и рассмотрим вначале. Представление об устройстве линейного асинхронного двигателя можно получить, если мысленно разрезать (рис. 1) статор 1 и ротор 4 с обмотками 2 и 3 обычного асинхронного двигателя вдоль оси по образующей и развернуть в плоскость, как это и показано на рисунке. Образовавшаяся «плоская» конструкция представляет собой принципиальную схему линейного двигателя. Если теперь обмотки 2 статора такого двигателя подключить к сети переменного тока, то образуется магнитное поле, ось которого будет перемещаться вдоль воздушного зазора со скоростью V, пропорциональной частоте питающего напряжения f и длине полюсного деления т:Это перемещающееся вдоль зазора магнитное поле пересекает проводники обмотки 3 ротора и индуктирует в них ЭДС, под действием которой по обмотке начнут протекать токи. Взаимодействие токов с магнитным полем приведет к появлению силы, действующей, по известному правилу Ленда, в направлении перемещения магнитного поля. Ротор - в дальнейшем будем называть его уже вторичным элементом - под действием этой силы начнет двигаться с некоторым отставанием (скольжением) от магнитного поля, как и в обычном асинхронном двигателе.

    Рис. 2. Линейные двигатели.а - с длинным вторичным элементом; б - с коротким вторичным элементом; в - двухстаторный; г -с сердечником; 5 - со вторичным элементом в виде полосы.Представленная на рис. 1 конструкция представляет собой линейный двигатель с одинаковыми размерами статора и вторичного элемента. Помимо такой конструкции, в зависимости от назначения линейного двигателя вторичный элемент может быть длиннее статора (рис. 2,а) или короче его (рис. 2,6). Такие двигатели получили соответственно название двигателей с коротким статором и коротким вторичным элементом.Вторичный элемент линейного двигателя не всегда снабжается обмоткой. Часто - и в этом одно из достоинств линейного асинхронного двигателя - в качестве вторичного элемента используется металлический лист (полоса), как это показано на рис. 2Д. Вторичный элемент при этом может располагаться также между двумя статорами (рис. 2,в) или между статором и ферромагнитным сердечником (рис. 2,г). Двигатель с конструктивной схемой, приведенной на рис. 2,6, получил название двигателя с односторонним статором, со схемой по рис. 2,в - с двусторонним статором и со схемой по рис. 2,г - с односторонним статором и сердечником.Вторичный элемент выполняется из меди, алюминия или стали, причем использование немагнитного вторичного элемента предполагает применение конструктивных схем с замыканием магнитного потока через ферромагнитные элементы, как, например, на рис. 2,в, г. Некоторое распространение получили составные сложные вторичные элементы с прилегающими друг к другу полосами из немагнитного и ферромагнитного материала, при этом ферромагнитная полоса выполняет роль части магнитопровода.Принцип действия линейных двигателей со вторичным элементом в виде полосы повторяет работу обычного асинхронного двигателя с массивным ферромагнитным или полым немагнитным ротором. Обмотки статора линейных двигателей имеют те же схемы соединения, что и обычные асинхронные двигатели, и подключаются обычно к сети трехфазного переменного тока.Отметим, что линейные двигатели очень часто работают в так называемом обращенном режиме движения, когда вторичный элемент неподвижен, а передвигается статор. Такой линейный двигатель, получивший название двигателя с подвижным статором, находит, в частности, широкое применение на электрическом транспорте.Разновидностями линейных асинхронных двигателей являются дуговой и трубчатый (коаксиальный) двигатели.Рис. 3. Дуговой двигатель.Дуговой д

    zgbox.ru