Экипаже и на тележке подъемного крана
Возникающая продольная сила перемещает экипаж по рельсовому пути, а вызванная краевыми эффектами поперечная сила Fп способствует магнитному подвешиванию экипажа. При использовании двигателя в приводе тележки подъемного крана (рис. 2.69, б) статор 2 с обмоткой 3 устанавливают на тележке 6, а ротором служит стальная полоса 4, укрепленная на балке 5, по которой перемещается тележка.
В некоторых случаях линейные двигатели применяют в металлообрабатывающих станках для получения возвратно-поступательного перемещения элементов станка путем периодического изменения чередования фаз обмотки статора двигателя. Однако при этом возникают довольно значительные потери мощности из-за того, что часть кинетической энергии подвижного элемента станка бесполезно теряется в каждом цикле ускорения и замедления. Кроме того, существенно увеличивается общая масса этого элемента за счет сочлененной с ней подвижной части линейного двигателя.
2.15. Электромагнитные индукционные насосы
Эти насосы применяют для перемещения жидких металлов в промышленных установках и в ядерных реакторах. Для приведения в движение металла используется бегущее или вращающееся магнитное поле, созданное трехфазной обмоткой переменного тока. В зависимости от формы канала, по которому перемещается жидкий металл, в магнитном поле электромагнитные насосы подразделяют на винтовые и линейные.
Винтовой индукционный насос (рис. 2.70, а) имеет два статора: внешний 1 и внутренний 2. На внешнем статоре расположена трехфазная обмотка, подключенная к сети трехфазного тока. В воздушном зазоре между двумя статорами расположена плоская труба 4 из немагнитной стали, в которой протекает жидкий металл 3. Труба с жидким металлом винтообразно обвивается вокруг внутреннего статора и может иметь один или несколько витков. При прохождении по обмотке статора трехфазного тока создается вращающееся магнитное поле, которое индуцирует в жидком металле вихревые токи. При взаимодействии этих токов с магнитным полем создается электромагнитная сила, заставляющая жидкий металл перемещаться с линейной скоростью в сторону вращения поля.
На жидкий металл действует сила Fэм = Pэм/ V1, где Рэм — электромагнитная мощность, передаваемая от статора жидкому металлу; V1 = 2τ f1 — линейная скорость перемещения поля; τ — полюсное деление. Напор, развиваемый насосом, Н = Fэм/Δl, а его механическая мощность Рмех = FэмV =HQ, где Q = VlΔ — объемный расход насоса; V — линейная скорость перемещения металла; l — длина магнитопровода и внутренней полости трубы, заполненной металлом в осевом направлении; Δ — толщина слоя металла в радиальном направлении.
Если труба охватывает внутренний статор n раз, то напор H увеличивается, а расход Q уменьшается в n раз.
Рис. 2.70 - Схемы винтового (а) и плоского (б) индукционных насосов
Плоский индукционный насос (рис. 2.70, б) состоит из двух плоских статоров 5 и 10, в которых расположены трехфазные многополюсные обмотки 6 и 9. Между статорами находится плоский канал 7 прямоугольного сечения, заполненный жидким металлом 8. При взаимодействии бегущего поля, созданного обмотками 6 и 9 с вихревыми токами, индуцированными им в жидком металле, возникают электромагнитные силы, под действием которых металл перемещается в направлении движения поля с некоторым скольжением (V1 — V)/V1.