Motore lineare

Asse magnetico Motore lineare

Il motore lineare dell'asse magnetico è un dispositivo che converte direttamente l'energia elettrica in movimento lineare e la sua caratteristica del nucleo è l'uso della struttura dell'asse magnetico nella parte secondaria. Quello che segue è un'analisi del sistema del motore:

1. Struttura e composizione

Parte primaria (statore): di solito include avvolgimenti trifase, fissati alla base dell'attrezzatura. Dopo essere stato acceso, viene generato un campo magnetico ad onda di viaggio e il campo magnetico viene spostato controllando la frequenza e la fase della corrente.

Parte secondaria (rotore): vale a dire l'asse '', composto da magneti permanenti disposti assialmente (come il boro di ferro neodimio), con poli N/S alternativamente distribuiti. L'asse magnetico agisce direttamente come un componente mobile e interagisce con il campo magnetico primario per generare spinta.

2. Principio di lavoro

Basato sul principio motorio di Lorentz e sincrona:

Quando viene applicata l'alimentazione trifase CA sull'ovviepo primario, viene generato un campo magnetico che si muove lungo la direzione assiale.

L'interazione tra il campo magnetico magnetico permanente e il campo magnetico dell'onda di viaggio forma la spinta elettromagnetica, guidando l'asse magnetico per fare un movimento lineare.

La velocità di movimento è determinata dalla frequenza di alimentazione e la posizione viene regolata con precisione attraverso il controllo a circuito chiuso (come encoder o feedback della griglia).

3. Caratteristiche chiave

Densità di spinta elevata: i magneti permanenti forniscono forti campi magnetici, adatti a scenari di domanda ad alta spinta.

Trasmissione meccanica zero: l'unità diretta elimina il contraccolpo e l'usura, migliora la precisione e la velocità di risposta.

Effetto finale: la distorsione del campo magnetico ad entrambe le estremità di un motore lineare può causare fluttuazioni di spinta, che devono essere compensate attraverso la progettazione di ottimizzazione (come l'estensione della lunghezza primaria) o gli algoritmi di controllo.

Sfida di dissipazione del calore: il riscaldamento dell'avvolgimento primario deve essere gestito attraverso un sistema di raffreddamento (come il raffreddamento liquido, il raffreddamento dell'aria).

4. Campi di applicazione

Produzione di precisione: posizionamento ad alta precisione di macchine litografiche a semiconduttore e macchine utensili a CNC.

Automazione: guida lineare rapida per le linee di presa e montaggio robot.

Trasporto: sistema di propulsione del treno Maglev (che richiede un design di combinazione di asse magnetici a distanza).

5. Analisi dei vantaggi e degli svantaggi

vantaggio:

Struttura compatta e risposta dinamica rapida.

Alta precisione (posizionamento a livello di micrometro).

Basso costo di manutenzione (trasmissione senza contatto).

Svantaggi:

Il costo dei magneti permanenti è elevato e il costo delle applicazioni a lunga distanza aumenta in modo significativo.

Gli effetti finali influenzano le prestazioni ad alta velocità.

Il design della dissipazione del calore è complesso e le alte temperature possono causare demagnetizzazione.

6. Tendenze tecnologiche

Progettazione modulare: combinare più unità primarie per estendere il viaggio e ridurre i costi.

Avvolgimento senza ironia: riduce l'effetto di invasatura e migliora la morbidezza.

Controllo intelligente: combinazione di algoritmi di intelligenza artificiale per ottimizzare la compensazione della fluttuazione della spinta e l'efficienza energetica.

7. Considerazioni sulla selezione

Requisiti di spinta e velocità: calcolare la spinta del picco e le condizioni operative continue in base al carico.

Lunghezza di viaggio: lunghezza dell'asse magnetico o capacità di espansione modulare.

Livello di precisione: selezionare un sistema di feedback della posizione corrispondente (come una griglia con una risoluzione di 0,1 μ m).

Adattabilità ambientale: a prova di polvere, resistenti ad alta temperatura e altri design protettivi.

riassumere

I motori lineari dell'asse magnetico occupano una posizione importante in campi industriali di fascia alta a causa della loro alta precisione e elevata efficienza. In futuro, con l'avanzamento dei materiali e della tecnologia di controllo, si prevede che il suo costo diminuirà e il suo campo di applicazione si espanderà ulteriormente nei campi civili, come i dispositivi di trasmissione lineare per le case intelligenti.