8265159849

Autoreferat pracy doktorskiej

1. Wprowadzenie

Silniki liniowe służą do generacji ruchu postępowego bez użycia przekładni lub innych mechanizmów zamieniających ruch obrotowy na liniowy. W porównaniu z napędami wykorzystującymi przekładnię, elektryczne silniki liniowe charakteryzują się lepszymi parametrami dynamicznymi (przyspieszenie, prędkość, hamowanie) oraz większą niezawodnością działania [34, 80]. O korzyściach wynikających ze stosowania napędów z silnikami liniowymi świadczy ciągły rozwój prac związanych z modernizacją istniejących konstrukcji oraz opracowanie przetworników nowych typów, a także znaczący wzrost liczby zastosowań w precyzyjnych układach małej mocy, gdzie wymagana jest duża niezawodność działania [60, 63, 95, 134, 141].

Silniki tubowe z magnesami trwałymi mogą być wykorzystywane w elementach wykonawczych automatyki (np. manipulatory [39], dźwigi, podnośniki). Ponadto mogą stanowić siłowniki do otwierania drzwi, okien, bram oraz do elementów podtrzymujących pojazdy mechaniczne [51]. Stosuje się je również jako generatory energii elektrycznej (np. do zamiany energii fal morskich na energię elektryczną) [8, 24, 79, 93]. To ostatnie zastosowanie staje się coraz bardziej popularne ze względu na wyczerpywanie się zasobów paliw kopalnych i coraz większy nacisk na rozwój energetyki ze źródłami odnawialnymi.

Rys. 1. 1. Podział silników liniowych z magnesami trwałymi

Przetworniki elektromechaniczne o ruchu liniowym można podzielić na kilka grup. Kryterium podziału może stanowić rodzaj napięcia zasilania (napięcie stałe albo zmienne), zasada działania (np. silniki ferrorezonansowe, synchroniczne, asynchroniczne), konstrukcja (silniki tubowe i płaskie). Na rys. 1.1 przedstawiono podział silników liniowych z magnesami trwałymi ze względu na konstrukcję. Kolorem czerwonym zaznaczono grupę, do której należy badany w pracy silnik.

Przedmiotem pracy jest silnik liniowy z magnesami trwałymi o konstrukcji tubowej (PMTLM - Permanent Magnet Tubular Linear Motor) mogący pracować zarówno jako silnik linowy synchroniczny, jak i krokowy. Silniki tubowe cechują się prostą i zwartą budową. Bezszczotkowa konstrukcja oraz składające się z cewek uzwojenie, które nie wymaga układania zwojów w żłobkach, znacznie obniża koszty wykonania maszyny. Dodatkowo,

-4-