Perusohjeet ja menetelmät lineaarimoottorien valitsemiseksi

Lineaarimoottoreilla on ainutlaatuiset käyttöominaisuudet, joita ei voida korvata pyörivillä moottoreilla. Kaikki tilanteet eivät kuitenkaan oikeuta lineaarimoottorien käyttöä optimaalisen tuloksen saavuttamiseksi. Siksi on tärkeää ensin ymmärtää lineaarimoottorien valinnan perusohjeet, jotta niitä voidaan käyttää asianmukaisesti. Nämä perusohjeet koostuvat seuraavista neljästä avainkohdasta.

1. Sopiva liikenopeus Lineaarimoottorin liikenopeus on suhteessa synkroniseen nopeuteen, joka on suoraan verrannollinen napaväliin. Siten napavälin valinnan alue määrittää liikenopeuden valinnan alueen. Liian pieni napaväli vähentää rakojen käyttöä, lisää raon vuotoreaktanssia, alentaa laatutekijää ja siten alentaa sähkömoottorin hyötysuhdetta ja tehokerrointa. Napavälin alaraja on tyypillisesti 3 cm. Vaikka napavälillä ei ehkä ole ylärajaa, kun moottorin lähtöteho on kiinteä, ensisijaisen sydämen pituussuuntainen pituus on rajoitettu. Lisäksi pituussuuntaisten reunavaikutusten vähentämiseksi napojen lukumäärä moottorissa ei voi olla liian pieni, joten napaväli ei voi olla liian suuri.

2. Sopivat työntövoimat Pyörivät moottorit voivat mukautua monenlaisiin työntövoimatasoihin. Yhdistämällä pyörivä moottori eri vaihdelaatikoihin, voidaan saada vaihtelevia nopeuksia ja vääntömomentteja. Hidaskäyntisissä skenaarioissa vääntömomenttia voidaan lisätä useista kymmenistä satoihin kertoja, jolloin pieni pyörivä moottori voi ajaa suurta kuormaa tehoa säästäen. Sitä vastoin lineaarimoottorit eivät voi muuttaa nopeutta ja työntövoimaa vaihteiston avulla, joten niiden työntövoimaa ei voida laajentaa. Suhteellisen suuren työntövoiman saavuttamiseksi on turvauduttava sähkömoottorin koon kasvattamiseen, mikä voi joskus olla epätaloudellista. Yleensä teollisuussovelluksissa lineaarimoottorit sopivat kevyiden kuormien kuljettamiseen.

3. Sopiva edestakainen taajuus Teollisissa sovelluksissa lineaariset induktiomoottorit käyvät läpi edestakaisen liikkeen. Korkeamman työn tuottavuuden saavuttamiseksi tarvitaan suurempaa edestakaisen taajuutta. Tämä tarkoittaa, että moottorin on suoritettava isku lyhyemmässä ajassa ja koettava kiihtyvyys ja hidastuminen yhden iskun sisällä, eli käynnistyksen ja pysähtymisen kerran. Suurempi edestakainen taajuus johtaa moottorin suurempaan kiihtyvyyteen, mikä vastaa suurempaa työntövoimaa. Joskus kiihtyvyyttä vastaava työntövoima voi jopa ylittää vaaditun kuorman työntövoiman. Työntövoiman lisääntyminen johtaa sähkömoottorin koon kasvuun, ja lisääntynyt massa nostaa edelleen kiihtyvyyttä vastaavaa työntövoimaa, mikä joskus johtaa noidankehään.

4. Sopiva paikannustarkkuus Monissa sovellusskenaarioissa moottori pysähtyy, kun se saavuttaa määrätyn asennon mekaanisten rajapysäytysten vuoksi. Iskun minimoimiseksi aseman saavuttaessa voidaan lisätä mekaaninen vaimennuslaite. Tapauksissa, joissa ei ole mekaanisia rajapysäytyksiä, yksinkertainen paikannusmenetelmä sisältää moottorin ohjaamisen ajokytkimien kautta ennen asennon saavuttamista, peruutusjarrutusta tai regeneratiivista jarrutusta sen pysäyttämiseksi.

Yhteenvetona voidaan todeta, että näiden perusohjeiden ymmärtäminen ja noudattaminen lineaarimoottorien valinnassa on ratkaisevan tärkeää niiden tehokkaan hyödyntämisen kannalta erilaisissa sovelluksissa. Ottamalla huomioon sellaiset tekijät kuin liikkeen nopeus, työntövoima, edestakaisin liikkeen taajuus ja paikannustarkkuus, voidaan varmistaa lineaarimoottorien optimaalinen suorituskyky niille tarkoitetuissa käyttötilanteissa.