Линейные синхронные двигатели с постоянными магнитами

Актуальность

Современное технологическое оборудование требует надежного высокодинамичного и точного электропривода. Для оборудования, в котором рабочие органы осуществляют прямолинейное перемещение (сверлильно-фрезерные станки, лазерные установки, раскройные комплексы, графопостроители, высокоточные позиционеры и др.) наиболее оптимальным является электропривод на основе линейных двигателей. Рассмотрим преимущества применения линейного двигателя по сравнению с шарико-винтовой парой (ШВП):

а) Конструктивные преимущества.
           Конструкция двигателя органично вписывается в конструкцию позиционера, имеет меньшие габаритные размеры, более простую конструкцию, отсутствуют вращающиеся части. Применение аэростатических опор позволяет полностью устранить механическую связь между подвижной и неподвижной частями двигателя.
б) Эксплуатационные преимущества.
          Более высокая точность позиционирования из-за отсутствия люфтов и вибраций, а при аэростатических опорах и отсутствия силы трения. Более высокая скорость перемещения из-за отсутствия ограничений на частоту вращения винта и гайки. Так у ШВП максимальная скорость вращения винта до 750 об/мин. Для винта с шагом t=20 мм максимальная скорость перемещения при вращении винта составляет Vmax=250 мм/с=0.25 м/с, тогда как скорость линейного двигателя может быть равной 5 м/с и ограничивается лишь быстродействием системы управления.
          Более высокий диапазон рабочих температур из-за отсутствия ограничений на тепловое расширение винта.
         Большая надежность и стабильность параметров во времени из-за отсутствия изнашивающихся механических частей при условии применения аэростатических опор.

Рынок сбыта

Потребителями линейных электродвигателей являются производители высокоточного технологического оборудования (сверлильно-фрезерные станки, лазерные установки, раскройные комплексы, графопостроители, высокоточные позиционеры и др.) в Китайской народной республике, России, Украине, Белоруссии.

Исходя из вышесказанного, является целесообразным наладить выпуск широкой серии линейных электродвигателей для комплектования ими различного технологического оборудования.

Описание конструкций линейного синхронного двигателя с постоянными магнитами

На рис.1. в качестве иллюстрации приведен общий вид базового модуля линейного двигателя с постоянными магнитами на тяговое усилие 1000 Н. Подвижная часть состоит из пакета пластин из электротехнической стали и обмотки, а неподвижная из стальной рейки с наклеенными высокоэнергетическими магнитами из сплава.

Рис.1.

Двигатели с постоянными магнитами на неподвижной стальной рейке имеют высокие динамические характеристики и не требуют высокой точности изготовления и сборки. Однако для данного типа двигателей существует ограничение на величину тягового усилия из-за технологических ограничений на размеры постоянных магнитов и их высокой стоимости. Кроме того цена высокоэнергетических магнитов нестабильна и постоянно растет из-за открытия все новых областей применения. Диапазон номинальных усилий для двигателей данного типа 10 – 5000 Н. Диапазон скоростей до 5 м/с. Исполнения по способу охлаждения: естественное воздушное, принудительное воздушное (вентилятор), водяное; Конструктивные исполнения: одно и двухстороннее; Конструкция опор: линейные механические и аэростатические;
Конструкция обмотки: трех и двухфазная, под стандартные системы управления синхронными двигателями.

Технические характеристики линейных синхронных двигателей с постоянными магнитами

Сила тяги, Н		Ток в обмотке, А		Масса частей, кг		Размеры (рис.2), мм
Длительная	Максимальная	Длительный	Максимальный	подвижной	неподвижной, 1 метр длины	А	В	Н
10	20	3	7	0,35	1	40	25	50
25	50	3	7	0,7	1	40	50	50
50	100	3	7	1,25	2	65	50	50
100	200	15	35	2	2	65	90	50
250	500	15	35	3.1	10	125	70	67
500	1000	15	35	4	10	125	130	67
1000	2000	15	35	6,2	10	125	260	67
2000	4000	25	60	11	20	220	250	67
3000	6000	25	60	16	20	220	330	67
5000	10000	25	60	25	20	220	500	67

Сравнительные характеристики этой серии линейных синхронных двигателей с постоянными магнитами в сравнении с линейными двигателями типа LMCF2 и LMCF4 производимыми по лицензии фирмы Han’s Precision Mechatronics Co., Ltd.

Характеристика	Базовый прототип
Характеристика	LMCF2 10101	LMCF4 10101	LMCF4 10201	LMCF4 10301	LMCF4 10501
Длительное усилие, Н	100	1000	2000	3000	5000
Изменение массы подвижной части , %	-32%	-12%	-13%	-12%	-11%
Изменение стоимости 1 метра двигателя, %	-22%	-20%	-18%	-15%	-12%

к оглавлению

Знаете ли Вы, что в 1974 - 1980 годах профессор Стефан Маринов из г. Грац, Австрия, проделал серию экспериментов, в которых показал, что Земля движется по отношению к некоторой космической системе отсчета со скоростью 360±30 км/с, которая явно имеет какой-то абсолютный статус. Естественно, ему не давали нигде выступать и он вынужден был начать выпуск своего научного журнала "Deutsche Physik", где объяснял открытое им явление. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира

Линейные синхронные двигатели с постоянными магнитами

Актуальность

Рынок сбыта

Описание конструкций линейного синхронного двигателя с постоянными магнитами

Технические характеристики линейных синхронных двигателей с постоянными магнитами

Ток в обмотке, А

Масса частей, кг