موتور خطی

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 747

سپاس: 434

جنسیت:

تماس:

موتور خطی

پست توسط rohamjpl »

کمپرسور خطی از یک موتور نوسانی خطی که به طور مستقیم با یک پیستون و فنرها برای کار تشدید بهم پیوسته است ، تشکیل شده است. موتورهای خطی کمپرسورها باید شرایط زیر را داشته باشند: efficiency بازده بالا و اندازه جمع و جور برای کارایی کمپرسور با اندازه محفظه معمولی.تفاوت موتور خطی با موتور معمولی چیست؟
موتور خطی به موتور الکتریکی گفته می شود که استاتور و روتور خود را "باز" کرده اند ، بنابراین به جای تولید گشتاور (چرخش) ، یک نیروی خطی در طول خود تولید می کند. ... مشخصاً ، بخش فعال یک موتور خطی دارای انتهای است ، در حالی که موتورهای معمولی بیشتر به صورت یک حلقه پیوسته مرتب می شوند.
آیا کمپرسورهای خطی ساکت ترند؟
عملکرد آرامتر: طراحی ساده کمپرسور خطی با "نقاط اصطکاک" (قطعات متحرک) کمتر به معنای یخچال ساکت و آرام است. ... ماندگاری بهتر: مزیت دیگر کاهش نقاط اصطکاک این است که قطعات متحرک کمتری وجود دارند که می توانند فرسوده شوند ،تفاوت کمپرسور اینورتر دیجیتال و کمپرسور خطی چیست؟
کمپرسور اینورتر دیجیتال شامل 4 نقطه اصطکاک است در حالی که با استفاده از تنظیمات آهنربای الکتریکی ، کمپرسور اینورتر خطی اصطکاک را فقط به 1 کاهش می دهد. این باعث کاهش اتلاف انرژی و تبدیل به بازده انرژی بالا می شود.
اصطلاح اینورتر (Inverter) به‌طور کلی معادل است با دستگاهی که بتوان به‌کمک آن جریان مستقیم برق DC را به جریان متناوب AC تبدیل کرد. در اینورترها برق AC شهری، که برق متناوبی با ولتاژ ۲۲۰ ولت و فرکانس ۵۰ هرتز است، ابتدا به برق DC تبدیل می‌شود؛ اما عملکرد اصلی اینورتر زمانی است که دوباره این برق را به برق متناوب AC، اما با ولتاژ و فرکانس موردنیاز دلخواه و متناسب با کارکرد برقی مصرف‌کننده تبدیل می‌کند.
سرعت گردش موتور (RPM یا همان دور بر دقیقه) به‌طور مستقیم با ولتاژ و فرکانس موتور در ارتباط است: هرقدر که ولتاژ و فرکانس افزایش پیدا می‌کند، سرعت گردش موتور نیز بیشتر می‌شود. زمانی که بار موتور الکتریکی به فرکانس و ولتاژ پایین‌تری نیاز دارد، می‌توان از اینورتر برای پایین‌آوردن ولتاژ و فرکانس استفاده کرد؛ همچنین زمانی که بخواهیم سرعت موتور الکتریکی را کاهش دهیم، می‌توانیم به‌کمک اینورتر سرعت را کاهش دهیم. به نوعی از کنترل‌کننده‌های دور (سرعت) و راه‌انداز موتور که با تغییر هم‌زمان فرکانس و ولتاژ اعمالشده به الکتروموتور، کار می‌کنند نیز اینورتر، یا VFD گفته می‌شود (Variable Frequency Drive). در این تغییر، نسبت ولتاژ به فرکانس باید ثابت بماند؛ اگر نه، کار موتور دچار اختلال می‌شود.
. در ساده‌ترین حالت، خروجی اینورترها یک موج مربعی است که می‌توان با استفاده از فیلتر آن را به موج سینوسی تبدیل کرد. در حالت پیشرفته و بهینه‌تر، خروجی اینورتر به‌صورت شکل موج PWM است. اینورترها می‌توانند تک‌فاز یا سه‌فاز باشند. در واقع، کار این مبدل‌ها برعکس کار یکسوکننده‌ها است.موتور خطی (انگلیسی: Linear motor‎) یک موتور الکتریکی است که استاتور و روتور آن از حالت مدور خارج شده‌است به طوری که به جای تولید گشتاور چرخشی، تولید نیروی خطی به صورت طولی می‌کند. با این حال، موتورهای خطی لزوماً مستقیم نیستند. به‌طور مشخص، بخش فعال موتور خطی به پایان می‌رسد، در حالی که موتورهای معمول به شکل یک حلقه پیوسته ایجاد شده‌اند.
متداول‌ترین حالت عملکرد، عملگر نیروی لورنتس است که نیروی اعمالی آن به‌طور خطی با جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی متناسب است.
بسیاری از طرح‌ها برای موتورهای خطی مطرح شده و به دو دسته اصلی، موتورهای خطی با سرعت بالا و شتاب بالا تقسیم می‌شوند.
موتورهای خطی کم سرعت برای قطارهای مَگلِو و سایر برنامه‌های حمل و نقل زمینی مناسب هستند. موتورهای خطی پر سرعت به‌طور معمول نسبتاً کوتاه هستند و برای سرعت بخشیدن به یک شی تا سرعت بسیار بالا طراحی شده‌اندسنکرون
در این طراحی سرعت حرکت میدان مغناطیسی، معمولاً به صورت الکترونیکی، برای ردیابی حرکت روتور کنترل می‌شود. به علت هزینه، موتورهای خطی سنکرون به ندرت از کموتاتورها استفاده می‌کنند، بنابراین روتور اغلب شامل آهنرباهای دائمی یا آهن نرم است. کویلگان و موتورهای مورد استفاده در برخی از سیستم‌های مگلو، و همچنین بسیاری از موتورهای خطی دیگر مثال‌هایی از این نوع موتور هستند.
القایی
موتور القایی خطی یک موتور خطی آسنکرون جریان متناوب است که با همان مبانی عمومی موتورهای الکتریکی دیگر کار می‌کند ولی طراحی شده‌است تا حرکت را مستقیماً در یک خط راست تولید کند.
پس موتور القایی خطی (LIM) نوع خاصی از موتورهای القایی است که به منظور دست‌یابی به حرکتی در راستای یک خط مستقیم (به جای حرکت دورانی موتورهای مرسوم) از آن استفاده می‌شود. این موتورها یک اعجاز مهندسی برای تبدیل یک موتور عادی به موتوری دیگر در کاربردهای خاص هستند که اصول کاری تقریبا مشابهی دارند، اما سازگاری بیشتری متناسب با کاربرد جدید یافته‌اندساختار یک موتور القایی خطی بسیار شبیه به یک موتور القایی سه فاز است، اما با موتورهای القایی عادی تفاوت دارد. اگر استاتور یک موتور القایی چند فاز را برش داده و بر روی سطح صافی بگسترانیم، بخش اولیه سیستم یک موتور القایی خطی را شکل می‌دهد. به صورت مشابه بعد از برش روتور موتور القایی و باز کردن آن، بخش ثانویه سیستم را نیز خواهیم داشت.نوع دیگری از موتورهای القایی خطی نیز وجود دارد که به منظور افزایش راندمان مورد استفاده قرار می‌گیرد و موتور القایی خطی دو طرفه (Double Sided Linear Induction Motor) یا DLIM نامیده می‌شود. نمایی از این موتور در شکل زیر نشان داده شده است. این موتور به منظور استفاده بهینه از شار، دارای قسمت اولیه در هر دو طرف از قسمت ثانویه استزمانی که قسمت اولیه از موتور القایی خطی توسط یک منبع تغذیه سه فاز تحریک می‌شود، شار در سرتاسر قسمت اولیه شروع به گردش می‌کند. این میدان مغناطیسی که در راستای یک خط رفت و آمد می‌کند، معادل با میدان مغناطیسی دورانی در استاتور مربوط به موتورهای القایی سه فاز یا موتور سنکرون است. جریان الکتریکی در رساناهای قسمت ثانویه به دلیل حرکت نسبی بین شار گردشی و رساناها، القا می‌شود. سپس جریان القایی در تعامل با موج شار در گردش موجب تولید نیروی خطی خواهد شد.موتور خطی به موتور الکتریکی گفته می شود که استاتور و روتور خود را "باز" ​​کرده اند ، بنابراین به جای تولید گشتاور (چرخش) ، یک نیروی خطی در طول خود تولید می کند. با این حال ، موتورهای خطی لزوماً مستقیم نیستند. به طور مشخص ، بخش فعال یک موتور خطی دارای انتهای است ، در حالی که موتورهای معمولی بیشتر به صورت یک حلقه مداوم مرتب می شوند.موتورهای خطی بدون برس از خانواده موتورهای سنکرون هستند. آنها به طور معمول در مراحل استاندارد خطی استفاده می شوند یا در سیستم های موقعیت یابی با عملکرد بالا و سفارشی ادغام می شوند. در اواخر دهه 1980 توسط انور چیتایات در شرکت آنوراد ، که اکنون راکول اتوماسیون است ، اختراع شد و به بهبود تولید و کیفیت فرایندهای تولید صنعتی کمک کرد.
Brush
قبل از اختراع موتورهای خطی بدون برس ، از موتورهای خطی برس (برقی) در برنامه های اتوماسیون صنعتی استفاده می شد. در مقایسه با موتورهای سه فاز بدون برس که امروزه معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند ، موتورهای برس با یک فاز کار می کنند. موتورهای خطی قلم مو هزینه کمتری دارند زیرا نیازی به کابل های متحرک و درایو های سه فاز سروو ندارند. با این وجود از زمان فرسودگی برس آنها به نگهداری بالاتری نیاز دارند.
همزمان
در این طرح میزان حرکت میدان مغناطیسی ، معمولاً به صورت الکترونیکی ، برای ردیابی حرکت روتور کنترل می شود. به دلایل هزینه ، موتورهای خطی همزمان به ندرت از کموتاتور استفاده می کنند ، بنابراین روتور اغلب حاوی آهنرباهای دائمی یا آهن نرم است. به عنوان مثال می توان از سیم پیچی و موتورهای مورد استفاده در برخی از سیستم های maglev و همچنین بسیاری از موتورهای خطی استفاده کرد. در اتوماسیون صنعتی با دقت بالا موتورهای خطی معمولاً با یک استاتور آهنربا و یک سیم پیچ متحرک پیکربندی می شوند. سنسور اثر هال به روتور متصل است تا شار مغناطیسی استاتور را ردیابی کند. جریان الکتریکی به طور معمول از یک درایو ثابت ثابت به سیم پیچ متحرک توسط یک کابل متحرک در داخل یک حامل کابل تأمین می شود.یکر بندی موتور خطی:
شاخص عملی انتخاب در بین انواع مختلفی از موتور های خطی کارایی و اندازه است، موتور های سیم پیچ متحرک برای طراحی و برای کنترل ضربه آسان هستند با این حال آنها مقدار زیادی از مغناطیس دائمی برای دست یابی به کارایی بالا تقاضا میکنند.
و اندازه ی بزرگ موتور سیم پیچ متحرک به واسطه چگالی کم آن باعث میشود که سخت تر بتواند در داخل کمپروسور یخچال های خانگی جای بگیرد.
انواع مختلف موتور سیم پیچ متحرک در کمپروسور های کوچک برای یخچال های قابل حمل مورد استفاده قرار میگیرند.
توسعه اخیر آهنرباهای دائمی با انرژی بالا مانند NdFeB - کمک می کند تا انواع موتورهای خطی مگنت را کارآمد و جمع و جور کند. به دلیل چگالی شار مغناطیسی بالا NdFeB، موتورهای مغناطیسی در حال حرکت می توانند نیروی کافی با مقدار کمی آهن ربا تولید کنند. بنابراین جرم متحرک نسبت به موتورهای دیگر بسیار سبک تر است جسم متحرک کوچک به معنی سهولت در طراحی فنرها برای عملکرد رزونانسی کمپروسور های خطی میباشد از این رو گونه ی مغناطیس متحرک عامل عمده برای نرخ برق بالا در موتور های خطی است.
پیکربندی نوع Redlich موتور خطی را نشان میدهد که ما آن را از میان تعداد زیادی توپولوجی(مکان شناسی) موتور های مغناطیسی متحرک انتخاب کرده ایم استاتور به وسیله ی مغناطیس های متحرکی که در یک قاب سفت و محکم قرار گرفته اند به دو بخش ورودی و خروجی تقسیم شده است استاتور ها در جهت شعاعی برای کاهش مضرات جریان جاری روکش بندی شده اند یک سیم پیچ حلقه ای در داخل استاتور خارجی نصب شده است
اندازه و کارایی
اندازه ی یک موتور مستقیما با نیروی گشتاوری مورد نیاز متناسب است سرعت زیاد همراه با نیروی کم برای طراحی یک موتور کوچک توصیه میشود در کمپروسور های رایج (معمولی) جایی که موتور های چرخشی با سرعت بالا مورد استفاده قرار گرفته اند نیروی گشتاوری به پیستون به اندازه ای تقویت شده که میل لنگ سرعت را کاهش میدهد هر چند که موتور خطی پیستون را با سرعت کم و تکانه های کوتاه با فرکانس 60 یا 50 هرتز هدایت میکند، بنابراین نیروی زیادی برای پیستون نیاز است که منجر به اندازه ی بزرگ موتور میشود معمولا سرعت موتور چرخشی تقریبا سه برابر سرعت موتور خطی در کمپروسورها است. موتورهای القایی تک فاز یا موتورهای تعویض شده با الکترودهای مغناطیسی فریت معمولا در کمپرسورهای معمولی استفاده می شود. شارمغناطیسی حاصل از مغناطیس های NdFeB سه برابر نیروی مغناطیسی حاصل از فریت است ابعاد موتور خطی مغناطیسی متحرک تقریبا میتواند در همان ابعاد موتور های رایج (معمولی) باشد کارایی بالای موتور خطی از یک طراحی با سادگی در مدار مغناطیسی ایجاد می شود. موتور های چرخشی در استاتور خود دارای سیم پیچ های چند گانه در جایی هستند که شکاف هایی برای قرار دادن سیم پیچ ها وجود دارد. شار مغناطیسی تا حدودی اطراف دندان ها و یو ها اشباع شده است از دست رفتن مقدار زیادی اهن از تراکم بالای شار و شار هارمونیک در استاتور منشا میگیرد و موتور های چرخشی دارای سیم پیچ های پایانی در انتهای هر استاتور هستند صدای این سیم پیچ های پایانی و بی استفاده تقریبا دو برابر صدای سیم پیچ هایی است که در داخل شکاف ها قرار دارند .موتور خطی تنها یک شکاف برای سیم پیچ دارد برای جلوگیری از اشباع شار مغناطیسی بدون افزایش حجم کلی موتور، طراحی هسته استاتور آسان است توزیع شار مغناطیسی در استاتور تقریبا یکنواخت است به دلیل اینکه موتور خطی تنها یک سیم پیچ دارد افزایش اندازه ی سیم پیچ برای دستیابی به تراکم پایین تر جریان آسان است کارایی یک موتور خطی میتواند مستقیما به وسیله یک دینامومتر خطی اندازه گرفته شود. دامنه ی حرکت مغناطیسی به وسیله ی یک سنسور جابه جایی که به بارگیری ژنراتور متصل است اندازه گرفته میشود و نیروی منشاء گرفته از موتور تست شده به وسیله ی یک مبدل نیرو که بین ژنراتور و موتور تست شده نصب گردیده است اندازه گرفته میشود نیروی خروجی به وسیله ی مقادیر اندازه گیری شده از جابه جایی سنسور و مبدل نیرو محسابه میشود در شرایط رزونانسی نتایج تجربی نشان میدهد که کارایی موتور خطی توسعه یافته در دمای معمول به 95% میرسد موتور خطی با همان مقدار قدرت کارکرد مقدار خیلی کمتری مس و آهن تلف میکند لازم به ذکر است که بهره وری در گستره وسیعی از سطوح قدرت، به ویژه در سطوح پایین قدرت، حفظ می شود وقتی که موتور خارج از رزونانس عمل می کند، جریان موتور توسط نیروی واکنش افزایش می یابد.
پارامتر های موتور برای کنترل موقعیت غیر حساس:
دامنه پیستون به صورت مکانیکی توسط میل لنگ در کمپرسورهای معمولی تعیین می شود با این حال کمپرسورهای خطی مکانیسم های پیستونی آزاد دارند بنابراین دامنه پیستون با شرایط بار متفاوت است از آنجائیکه عملکرد کمپرسورها به ترمینال حساس است فاصله ی بین شیر تخلیه و موقعیت فوقانی از موقعیت هنگام فشرده سازی خنک کننده موقعیت بالای پیستون باید دقیقا توسط یک درایو خارجی کنترل شود بسیاری از سنسورهای موقعیتی، روش کنترل بازخورد را در اختیار دارند.با این وجود نصب سنسورها در داخل کمپرسورها ممکن است به دلیل قابلیت اطمینان و هزینه سنسورها عملی نباشد.در کمپرسور خطی توسعه یافته اطلاعات موقعیت پیستون را میتوان به وسیله ی اندازه گرفتن ولتاژ اعمال شده و جریان جاری با بستن معادله محاسبه کرد.
پارامتر های موتور-ثابت موتور racوظرفیت القای مغناطیسی باید در داخل جریان، مشخص و محدوده ضربه کوتاه ثابت باشد. rac تلفات را به وسیله ی جریان جاری که شامل تلفات آهن منشا گرفته از بخش هایی که توسط سیم پیچ احاطه شده است را نشان میدهد برای ایجاد چنین پارامترهای ثابتی آهن ربا هسته ی استاتور و شکل قطب باید با دقت خاصی طراحی شوند نتایج تجربی نشان میدهد که پارامتر های موتور به موقعیت اهن ربا و جریان در موقعیت عملیاتی بستگی دارند. ثابت موتور در هنگامی که آهن ربا ها در منطقه ی عملیاتی بر روی یک فرکانس نوسان میکنند ثابت است وقتی که آهن ربا ها به لبه های قطب های استاتور نزدیک میشوندپارامتر ها کمی کاهش میابند .rac و ظرفیت القاء کننده ی مغناطیسی بدون توجه به مقدار جریان در منطقه ی عملیاتی ثابت هستند واریانس(اختلاف) در هر پارامتر ناچیز است این بدان معناست که موتور خطی خودش میتواند به اندازه ی یک سنسور حساس عمل کند .i hope i helped roham hesami smile260 smile261 smile072
تصویر

ارسال پست