Al mateix període del 1840, Charles Wheatstone va iniciar el desenvolupament del motor d’inducció lineal a Londres, però sembla que no és pràctic. Mentre que l'any 1935, Hermann Kemper va posar en funcionament el model operatiu, i Eric va introduir la versió operativa a mida completa l'any 1940. Després, aquest dispositiu es va utilitzar en moltes aplicacions de moltes indústries. Aquest article dóna clarament explicacions lineals Motor d’inducció , el seu principi de funcionament, rendiment, disseny, construcció, avantatges i desavantatges i aplicacions importants. Ens endinsem en el concepte.
Què és un motor d’inducció lineal?
El motor d’inducció lineal s’abrevia com a LIM i aquesta és la versió millorada del motor d’inducció rotatiu on la sortida és un moviment de translació lineal en lloc del moviment de rotació. Aquest dispositiu genera moviments lineals i força diferents del parell de rotació. El disseny i la funcionalitat del lineal inducció el motor es pot mostrar a la figura següent creant un tall de forma radical a la inducció giratòria i així anivellant la secció.
La sortida és un estator anivellat o la part superior amb laminacions de ferro, on porten bobinatge múltiple trifàsic de pols amb conductors de 900angles a la direcció del moviment. També consisteix en un tipus de bobinat tancat amb esquirols, mentre que generalment s’inclou amb una làmina interminable feta d’alumini o coure que es manté sobre un suport de ferro massís.
Independentment del nom del dispositiu, no tots els motors d’inducció lineals generen moviment lineal, pocs dels dispositius que es generen s’utilitzen per donar revolucions amb grans diàmetres i l’ús de les interminables seccions primàries és més costós.
Disseny
La construcció fonamental i disseny de motors d’inducció lineal gairebé corresponen al mateix que inducció trifàsica motor, tot i que no apareix com el d’un motor d’inducció normal. Quan es forma un tall a la secció d'estator del motor d'inducció polifàsica i es col·loca sobre una superfície plana, es crea la secció principal del motor d'inducció lineal. De la mateixa manera, quan es forma un os tallat a la secció del rotor del motor d’inducció polifàsica i es col·loca sobre una superfície plana, es crea la secció secundària del motor d’inducció lineal.
Construcció de motors d’inducció lineal A més d'això, existeix un altre model del motor d'inducció lineal que s'utilitza per millorar el rendiment i que s'anomena DLIM, que és motor d'inducció lineal de doble cara. Aquest model té una secció primària que es col·loca en un altre extrem de la secció secundària. Aquest disseny s’utilitza per millorar l’aprofitament del flux tant pel costat primari com pel secundari. Aquest és el construcció d’un motor d’inducció lineal .
Principi de funcionament del motor d’inducció lineal
La secció següent proporciona una explicació clara del funcionament del motor d’inducció lineal .
Aquí, quan la secció primària del motor s’energia utilitzant una potència trifàsica equilibrada, hi haurà moviment de flux a tota la longitud de la secció primària. Aquest moviment lineal del camp magnètic és igual al camp magnètic giratori a la secció d’estator del motor d’inducció trifàsic.
Amb això, hi haurà la inducció de corrent elèctric en els conductors del bobinatge secundari a causa del moviment comparatiu entre el conductor i moviment de flux . El corrent que s’indueix es relaciona amb el moviment de flux per generar qualsevol empenta lineal de força i així ho demostra
Vs = 2 tfs m / seg
Quan es fa que la secció primària sigui constant i la segona secció tingui moviment, la força arrossega la secció secundària en la seva mateixa direcció i es tradueix en la generació del moviment rectilini necessari. Quan es proporciona una font d'alimentació al sistema, el camp generat proporcionarà un camp lineal en moviment on es representa la velocitat segons l'equació esmentada.
A l’equació, ‘fs’ correspon a la quantitat de freqüència de subministrament mesurada en Hz
'Vs' correspon al camp de moviment lineal mesurat en m / seg
‘T’ correspon al pas del pol lineal que significa la distància entre pol a pol mesurada en metres
V = (1-s) Vs
En correspondència amb la mateixa justificació, en la condició de motor d’inducció, el corredor secundari no manté la mateixa velocitat que el valor de la velocitat del camp magnètic . Per això, es genera un lliscament.
El diagrama del motor d’inducció lineal es mostra de la següent manera:
Característiques del motor d’inducció lineal
Algunes de les característiques LIM són:
Efecte final
A diferència del tipus de motor circular d’inducció, el LIM té una característica anomenada “efecte final”. L’efecte final consisteix en pèrdues d’eficiència i rendiment que són la conseqüència de l’energia magnètica que es deixa endur i caure al final de la secció primària a través del moviment relatiu de les seccions primària i secundària.
Només amb la secció secundària, la funcionalitat del dispositiu sembla ser la mateixa que la màquina rotativa, que requereix que estigui a gairebé dos pols de diferència, però que tingui una reducció primària mínima de l’empenta que succeeix amb un lliscament baix encara que sigui de 8 o més pals més llargs. Amb l’existència d’efectes finals, els dispositius LIM no tenen la capacitat de funcionar lleuger, mentre que el tipus general de motors d’inducció manté aquesta capacitat d’operar el motor amb un camp síncron més proper en circumstàncies de càrrega mínima. En oposar-se a això, l'efecte final genera pèrdues corresponents amb motors lineals.
Empenta
La unitat causada pels dispositius LIM és gairebé la mateixa que la dels motors d’inducció generals. Aquestes forces motrius representen una corba característica aproximadament igual que la relliscada, tot i que modulades pels efectes finals. Això també es denomina esforç de tracció. Ho mostra
F = Pg / Vs mesurat en Newtons
Levitació
A més, a diferència del motor rotatiu, els dispositius LIM tenen una força de levitació electrodinàmica que té una lectura nul·la al lliscament ‘0’ i això genera una quantitat d’espai aproximadament fixa quan el lliscament millora en qualsevol de les direccions. Això només té lloc en motors d'una sola cara i aquesta característica no ocorre generalment quan s'utilitza una placa de suport de ferro per a la secció secundària, ja que crea una atracció que supera la pressió d'elevació.
Efecte de vora transversal
Els motors d’inducció lineal també presenten un efecte de vora transversal, que és que els recorreguts actuals en la mateixa direcció de moviment desenvolupen pèrdues i, a causa d’aquests recorreguts, hi haurà una reducció de l’empenta efectiva. Com que a causa d’aquest efecte de vora transversal es produeix.
Rendiment
El rendiment del motor d’inducció lineal es pot conèixer per la teoria que s’explica a continuació, on es representa la velocitat síncrona de l’ona en moviment
Vs = 2f (nucli del pol lineal) …… ..m / s
'F' correspon a la freqüència subministrada mesurada en Hz
En el cas d’un motor d’inducció rotatiu, la velocitat de la secció secundària al LIM és inferior a la de la velocitat síncrona i ve donada per
Vr = Vs (1-s), ‘s’ és el full LIM i ho és
S = (Vs - Vr) / Vs
La força lineal ve donada per
F = potència de la bretxa / Vs
La forma de la corba de velocitat d’empenta de LIM és gairebé idèntica a la de la corba de parell de velocitat v / s del motor d’inducció rotatiu. Quan hi ha una comparació entre el motor d’inducció LIM i el rotatiu, el motor d’inducció lineal necessita un espai d’aire augmentat i, per això, augmentarà el corrent d’imantació i els factors com el rendiment i el factor de potència seran mínims.
En el cas de RIM, l'àrea de les seccions d'estator i rotor és similar, mentre que en LIM una és més curta que l'altra secció. A velocitat constant, la secció més curta tindrà un pas continu que el de l’altra.
Avantatges i inconvenients
El avantatges del motor d’inducció lineal són:
Els avantatges crucials de LIM són:
- No existeixen forces d’atracció magnètica en el moment del muntatge. Per la raó que els dispositius LIM no tinguin imants permanents, no existeix cap força d’atracció en el moment del muntatge del sistema.
- Els motors lineals d’inducció també tenen l’avantatge de recórrer llargues longituds. Aquests dispositius s’implementen principalment per a aplicacions de llarga durada perquè les seccions secundàries no s’inclouen amb els imants permanents. La inexistència d’imants a la segona secció permet que aquests dispositius no siguin cars perquè el preu del dispositiu rau fonamentalment en el desenvolupament d’una pista magnètica.
- Efectivament útil per a usos pesats. Els motors d’inducció lineal s’utilitzen principalment en condicions de motors lineals d’alta pressió, on hi són presents, amb forçades constants de gairebé 25 gms d’acceleracions i alguns centenars de lliures.
El desavantatges del motor d’inducció lineal són:
- La construcció de dispositius LIM és una mica complicada, ja que requereixen sofisticats algorismes de control.
- Aquests han augmentat les forces d’atracció en el moment de l’operació.
- No mostra força en el moment d’aturada.
- La mida física millorada del dispositiu fa que la mida de l’embalatge sigui més gran.
- Requereix més potència per a la funcionalitat. En comparació amb els motors lineals d’imants permanents, l’eficiència és menor i genera més calor. Això necessita, a més, que s’incloguin a la construcció dispositius de refrigeració per aigua.
Aplicacions del motor d’inducció lineal
L'ús exclusiu de motors d'inducció lineal es pot trobar en aplicacions com
- Cintes transportadores metàl·liques
- Equips de control mecànic
- Actuadors per a interruptors automàtics d'alta velocitat
- Aplicacions de reforç de llançadora
En general, es tracta del concepte de motors d’inducció lineal. Aquest article ha proporcionat una explicació clara dels principis, disseny, treball, usos, beneficis i inconvenients del motor d’inducció lineal. Cal saber, a més, com es fa la velocitat del pol al pas característiques del motor d’inducció lineal actuar?
