Звукові котушки - прилади
Лінійний актюатор:
Котушка, що приєднана до рухомого валу, створює рух до/від центральної позиції.
Амплітуда руху залежить від довжини котушки та довжики циліндричного магніту.
Котушка повинна бути магнітному полі, щоб створений нею рух був лінійний по струму.
Характеристики цих актюаторів визначаються на силі (в ньютонах), прискоренню та потужності.
Двигуни
Найпоширеніші зі всіх актюаторів
Багато типів та варіацій.
Розглянемо сучасні електрично- контрольовані двигуни.
Не будемо розглядати “великі” двигуни.
Розглянемо двигуни постійного струму та крокові двигуни.
Двигуни - продовження
Двигуни можна використати (їх часто так і використовують) як сенсор.
Багато двигунів можна використати як
генератори
Можуть вимірювати рух, обертання, лінійну або
кутову позицію
Інші величини, що є причиною руху, такі як швидкість вітру, потоку і т.д.
Також використовують подвійний підхід – сенсор/актюатор
Двигуни - продовження
Більшість двигунів є магнітними приладами:
Працюють притягуючи або відштовхуючи між провідниками, по яких проходить струму, або
Між провідниками, по яких проходить струм та постійним магнітом, подібно до звукових котушок.
Двигуни складаються з магнітних матеріалів (в
більшості – залізо), постійних або електромагнітів.
Прагнуть збільшити та сконцентрувати густину магнітного потоку, потужність та обертальний
момент на одиницю об’єму.
Двигуни - класифікація
З точки зору актюаторів, є три типи двигунів:
Обертальні двигуни,
Крокові двигуни та
Лінійні двигуни.
Найбільш відомими є обертальні двигуни.
Крокові двигуни є загально
використовуваними.
Лінійні двигуни є дуже специфічними
Двигуни - продовження
Варіації розмірів та потужностей.
Деякі двигуни є насправді тонкі. Двигуни, що
використовуються для вібрації в мобільних
телефонах маються діаметр 6-8мм та до 20мм
довжиною.
Двигуни потужністю в сотні мегават використовуються в метало індустрії, шахтах …
В плані потужності більшими є генератори – вони
можуть досягати до 1000 мегават або більше.
Проте, немає фундаментальних відмінностей в
роботі цих приладів.
Двигуни - принципи
Принципи роботи:
Всі двигуни працюють на принципі відштовхування або притягання між
магнітними полями.
В найпростішій формі: два магніти закріплені
по вертикалі, але нижній магніт може рухатись горизонтально.
Два протилежний поля взаємопритягуються і
нижній магніт буде рухатись вбік поки не
стане на рівні з верхнім магнітом.
Магнітне притягання та відштовхування
Двигуни - принципи
Двигуни - принципи
Магнітне поле (створене постійним або електромагнітом) є сталим в часі та просторі.
Якщо ми подамо струм в коло і розмістимо
коло під кутом до поля (як показано на
малюнку 5.40b), то на верхню та нижню частини поля буде діяти сила, що рівна BIL
(сила Лоренса).