Da verschiedene Arten von Elektromotoren, wie Sie wissen, wenn Sie uns häufig lesen. In anderen Artikeln haben wir Ihnen weitere wichtige Motoren für Ihre DIY-Projekte vorgestellt Arduino auf Mechatronik, aber in diesem neuen Artikel konzentrieren wir uns auf einen bestimmten Motortyp: Linearmotor.
zu erfahren sie mehr In diesem Zusammenhang lade ich Sie ein, weiterzulesen...
Was ist ein Linearmotor?
Un Linearmotor Dabei handelt es sich um einen speziellen Typ eines Elektromotors, der sich von herkömmlichen Motoren dadurch unterscheidet, dass er keine Drehbewegung erzeugt, also keine Achse dreht, sondern eine lineare Kraft über deren Länge erzeugt. Dieser Motortyp funktioniert hauptsächlich als Lorentz-Aktuator, bei dem die erzeugte Kraft in direktem Zusammenhang mit dem elektrischen Strom und dem angelegten Magnetfeld steht.
Es gibt verschiedene Bauformen von Linearmotoren, diese werden jedoch grundsätzlich unterteilt zwei Kategorien Hauptsächlich: Motoren
- Motoren mit geringer Beschleunigung- Sie eignen sich für Anwendungen wie Magnetschwebebahnen und andere hocheffiziente Bodentransportsysteme. Diese Züge können mithilfe von Elektrizität und Magnetismus über die Gleise angetrieben werden und können mit hoher Geschwindigkeit fahren, benötigen jedoch mehr Zeit, um auf Höchstgeschwindigkeit zu beschleunigen.
- Linearmotoren mit hoher Beschleunigung: Sie sind normalerweise kürzer und sollen Objekte auf extrem hohe Geschwindigkeiten beschleunigen, wie es bei Railguns der Fall ist. Sie werden häufig in Hochgeschwindigkeitsanwendungen eingesetzt, beispielsweise in Waffen oder Massentriebwerken in Raumfahrtantriebssystemen. Diese Motoren sind typischerweise so konstruiert, dass sie auf einer Seite des Spalts zwischen den magnetischen Komponenten eine aktive Wicklung und auf der anderen Seite eine passive leitende Platte umfassen. Ein Beispiel ist der homopolare Gleichstrom-Linearmotor vom Railgun-Typ.
Andererseits sind Motoren mit geringer Drosselung, hoher Drehzahl und hoher Leistung häufig von diesem Typ Lineare Synchronmotoren (LSM), die auf einer Seite des Spalts zwischen den magnetischen Komponenten eine aktive Wicklung und auf der anderen Seite einen Satz Magnete mit wechselnden Polen aufweisen. Diese Magnete können Permanentmagnete oder Elektromagnete sein. Der Shanghai Transrapid-Motor ist ein Beispiel für ein LSM.
Linearmotoranwendungen
Linearmotoren sind elektromechanische Geräte mit großer Reichweite Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen, wie zum Beispiel:
- Hochgeschwindigkeitstransport: Hochgeschwindigkeitstransportsysteme wie Magnetschwebebahnen (Maglev) nutzen häufig Linearmotoren, um sehr hohe Geschwindigkeiten und eine bemerkenswerte Energieeffizienz zu erreichen. Diese Motoren ermöglichen einen linearen Antrieb durch Magnetfelder.
- Fertigung und Automatisierung: In Fertigungs- und Automatisierungsumgebungen werden Linearmotoren in CNC-Maschinen (Computer Numerical Control), 3D-Druckern und Materialtransportsystemen eingesetzt. Ihre Präzision und Fähigkeit, Bewegungen zu steuern, machen sie ideal für diese Anwendungen.
- Robotik: Sie werden in Robotern und Robotermanipulatoren eingesetzt, um die präzisen Bewegungen von Gelenken und Werkzeugen zu steuern. Dies ist in der Automobil-, Elektronik- und Montageindustrie unerlässlich.
- Luft- und Raumfahrt: In der Luft- und Raumfahrtindustrie finden sich Linearmotoren in Flugsteuerungssystemen, Oberflächensteuerungsaktuatoren und anderen Komponenten, die für die Navigation und Steuerung von Flugzeugen und Satelliten von entscheidender Bedeutung sind.
- Wissenschaft und Medizin: Linearmotoren werden in medizinischen Diagnosegeräten, hochpräzisen Mikroskopen und chemischen Analysesystemen eingesetzt. Seine Fähigkeit zu hochpräzise gesteuerten Bewegungen ist bei diesen Anwendungen von entscheidender Bedeutung.
- Wissenschaftliche Untersuchung: In Forschungslaboren werden Linearmotoren in physikalischen und chemischen Experimenten sowie in Test- und Messgeräten eingesetzt. Seine Fähigkeit, präzise Bewegungen auszuführen, ist in der wissenschaftlichen Forschung von entscheidender Bedeutung. Zum Beispiel bei Kraftmessgeräten etc.
- Verteidigungstechnik: Sie werden in militärischen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise in Waffensystemen, Zielgeräten und hochpräzisen Positionierungssystemen.
- Simulatoren und Unterhaltung: In der Unterhaltungsindustrie werden Linearmotoren in Flugsimulatoren, Fahrsimulatoren und Freizeitparkattraktionen eingesetzt, um immersive, realistische Erlebnisse zu schaffen.
Arten, die es gibt
Unter Linearmotoren können wir unterscheiden verschiedene Arten innerhalb der oben genannten Kategorien. In diesem Fall hängt es mit der Art des Impulses zusammen, mit dem sie sich bewegen. Und wir müssen hervorheben:
- Induktionsmotor- Bei diesem Design wird Kraft durch die Bewegung eines linearen Magnetfelds erzeugt, das mit Leitern in seiner Umgebung interagiert. Wenn irgendeine Art von Leiter, etwa eine Spule, eine Schleife oder sogar ein Stück Metall, in dieses Feld gebracht wird, werden Wirbelströme erzeugt, die wiederum ein entgegengesetztes Magnetfeld erzeugen, das dem Lenzschen Gesetz folgt. Die beiden entgegengesetzten Magnetfelder stoßen sich gegenseitig ab und verursachen eine Bewegung, wenn das Magnetfeld über das Metall streicht.
- Synchronmotor: Die Geschwindigkeit des sich bewegenden Magnetfelds wird im Allgemeinen durch elektronische Geräte gesteuert, um die Bewegung des Rotors zu regulieren. Aus Kostengründen kommen bei linearen Synchronmotoren selten Kommutatoren zum Einsatz, weshalb der Rotor häufig Permanentmagnete oder Weicheisen enthält. Beispiele für diese Art von Motoren sind Spulenkanonen und Motoren, die in Magnetschwebebahnsystemen verwendet werden.
- Homopolar: Mithilfe von Schleifkontakten, die von zwei Schienen gespeist werden, wird ein hoher Strom durch einen Metallkäfig geleitet. Durch die durch diese Aktion erzeugte Erzeugung eines Magnetfelds schleudert das Metall entlang der Schienen.
- Piezoelektrisch– Kleine Linearmotoren nutzen häufig ein piezoelektrisches System zur Bewegungserzeugung.
Jetzt wissen Sie, was Linearmotoren sind, und können sie in Ihren Projekten für verschiedene Anwendungen einsetzen. Seine Verwendung ist die gleiche wie bei anderen Arten von Engines, die wir Ihnen in diesem Blog erklärt haben, wie z Linearantriebe, diesen Motoren sehr ähnlich…