Muturi lineari fil-vetturi lineari Kumpressur

vettura bil-mutur lineari

Il rabta inizjali magni b'kombustjoni interna konvenzjonali għalina - pistuni jagħmlu reċiprokanti moviment. Imbagħad dan il-moviment mill-mekkaniżmu krank jiġi kkonvertit rotazzjonali. F'xi mezzi, l-ewwel u l-aħħar ħolqa jagħmlu waħda tip ta 'moviment.  

Per eżempju, fil-ġeneratur mutur mhux meħtieġ li l-ewwel mozzjoni reċiprokanti fi rotazzjonali jittrasforma, u mbagħad, fil-oxxillatur ta 'dan moviment rotazzjonali għall-estratt komponent dritta, jiġifieri do tnejn trasformazzjoni oppost.

iżvilupp moderni ta 'tagħmir elettroniku tal-konvertitur jistgħu jiġu adattati lill-konsumatur l-vultaġġ output tal-ġeneratur elettriku lineari, dan jagħmilha possibbli li jipprovdi mezz li fih parti minn ċirkwit elettriku magħluq twettaq ebda mozzjoni rotazzjonali fil-kamp manjetiku u virga reċiprokanti bil-magna tal-kombustjoni interna. Dijagrammi għall tispjega l-prinċipju ta 'operazzjoni ta' l-tradizzjonali u l-ġeneratur lineari muri fil-Fig. 1.

Fig. 1. Dijagramma ta 'lineari u ġeneratur konvenzjonali.

Fil-ġeneratur vultaġġ konvenzjonali huwa użat biex tinkiseb qafas tal-wajer, kamp manjetiku li jdur u stabbiliti jiċċaqalqu permezz ta 'forza esterna. Il-ġeneratur propost, il-qafas tal-wajer jiċċaqlaq b'mod lineari fil-kamp manjetiku. Hija tibbaża ruħha fuq id-differenza dubjuż hija żgħira u tippermetti konsiderevolment biex jissimplifikaw u jnaqqsu l-ispiża ta 'propulsjoni meta jużaw magna ta' kombustjoni interna fil-kwalità tagħha.

Ukoll, fil-kompressur jirreċiproka misjuqa minn magna bil-pistuni, jagħmel il-mozzjoni input u membru produzzjoni jirreċiproka, Fig. 2.

Fig. 2. Sewqan u kompressur lineari konvenzjonali.

Il-vantaġġi tal-mutur lineari

1. daqs żgħir u l-piż, minħabba n-nuqqas tal-mekkaniżmu krank.
2. Għolja MTBF, minħabba n-nuqqas ta 'mekkaniżmu crank, u mill-preżenza ta' tagħbijiet lonġitudinali biss.
3. prezz baxx, minħabba n-nuqqas ta 'mekkaniżmu krank.
4. Manifatturabbiltà - għall-partijiet bżonn biss ma tax operazzjonijiet, tidwir u tħin.
5. Il-possibbiltà ta 'transizzjoni għal tip ieħor ta' fjuwil mingħajr ma titwaqqaf il-magna.

kontroll ta 'startjar mill-pressjoni matul kompressjoni tat-taħlita tax-xogħol.

Fil magna konvenzjonali għall-provvista elettrika vultaġġ (kurrenti) għall-ispark plagg għandhom jiġu sodisfatti żewġ kundizzjonijiet:

- l-ewwel kundizzjoni hija ddeterminata bid-kinematics tal-mekkaniżmu krank - għandu jkun fil-pistun ċentru quċċata mejta (mingħajr ħin ignition);

- it-tieni kundizzjoni huwa determinat mill-ċiklu termodinamiku --pressjoni fil-kompartiment tal-kombustjoni, qabel iċ-ċiklu operattiv, għandhom ikunu kompatibbli mal-karburant.

Fl-istess ħin jissodisfaw żewġ kundizzjonijiet huwa diffiċli ħafna. Meta l-arja jew taħlita, iqattar gass ikkompressat fil-kompartiment tal-kombustjoni kompressata permezz tal-piston rings, u oħrajn. Il-kompressjoni bil-mod (-xaft mutur idur aktar bil-mod), il-tnixxija ogħla. Il-pressjoni fil-kompartiment tal-kombustjoni qabel iċ-ċiklu dazju jsir inqas minn ċiklu operattiv ottimali u hemm fil-kondizzjonijiet subottimali. effiċjenza magna tal-waqgħat. Dan huwa li jiġi żgurat effiċjenza għolja tal-mutur huwa possibbli biss fil-firxa dejqa tar-rata rotazzjoni xaft output.

Għalhekk, per eżempju, l-effiċjenza magna fl-istand huwa ta 'madwar 40%, u f'kondizzjonijiet reali fuq il-vettura fil-kundizzjonijiet differenti tas-sewqan, dan il-valur jaqa' għal madwar 10 ... 12%.

Fil-mutur lineari mhuwiex il-mekkaniżmu krank, u għalhekk mhuwiex meħtieġ li tissodisfa l-ewwel kundizzjoni, ma jimpurtax fejn iċ-ċiklu ta 'ħidma tal-pistun, ikollu valur ta' biss l-pressjoni tal-gass fil-kamra tal-kombustjoni għaċ-ċiklu ta 'ħidma. Għalhekk, jekk il-provvista tal-vultaġġ (kurrenti) fl-ispark plagg mhux se jikkontrolla l-pożizzjoni tal-pistun, u l-pressjoni fil-kompartiment tal-kombustjoni, il-duty cycle (ignixin) se dejjem tibda bi pressjoni ottimali, irrispettivament mill-frekwenza tal-magna, Fig. 3.

Fig. 3. Il-kontroll ta 'startjar bl-użu pressjoni fiċ-ċilindru fiċ-ċiklu "kompressjoni".

Għalhekk, fi kwalunkwe mod ta 'operazzjoni tal-mutur lineari, aħna se jkollhom żona massima taċ-ċiklu termodinamika linja Carnot, rispettivament, u l-effiċjenza għolja fil-modi tħaddim tal-magna varji.

kontroll ta 'startjar mill-pressjoni fil-kompartiment tal-kombustjoni, tippermetti wkoll "mingħajr tbatija" jaqilbu għal karburanti oħra. Per eżempju, it-tranżizzjoni minn fjuwil ottan għoli għal speċi ottan baxx, mutur lineari, huwa meħtieġ biss għall-kmand-sistema ignition għall-provvista vultaġġ (kurrenti) fl-ispark jaqbad pressjoni aktar baxxa. Fi magna konvenzjonali kien meħtieġ biex timmodifika d-dimensjonijiet ġeometriċi tal-pistun jew ċilindru.

Timplimenta pressjoni tal-kontroll tqabbid fiċ-ċilindru bl-użu

metodu pressjoni pjeżoelettriċi jew abilità.

Is-sensorju tal-pressjoni hija mfassla bħala washer, li jitqiegħed taħt il-ġewż tal-studs cylinder head, Fig. 3. Il-forza tal-pressjoni tal-gass fl-atti kamra kompressjoni fuq il-sensur tal-pressjoni, li hija taħt il-ġewż rbit tal-cylinder head. U l-informazzjoni dwar il-pressjoni fil-kamra tal-kompressjoni hija trasmessa lill-unità ta 'kontroll ħin tqabbid. Meta l-pressjoni fil-kamra li tikkorrispondi għall-pressjoni ta 'tqabbid fjuwil, is-sistema ignition tagħti vultaġġ (kurrenti) għall-ispark plagg. Maż-żieda drammatika fil-pressjoni li tikkorrispondi għall-bidu taċ-ċiklu tax-xogħol, is-sistema ignition tneħħi l-vultaġġ (kurrenti) il ispark plagg. Jekk l-ebda żieda fil-pressjoni minn żmien issettjati minn qabel, li jikkorrispondi għall-assenza tal-bidu taċ-ċiklu ta 'ħidma, is-sistema ignition tagħti sinjal kontroll jqabbdu l-magna. Ukoll, fil-ċilindru produzzjoni sensur tal-pressjoni hija użata sabiex tiddetermina l-frekwenza operattiva tal-magna u d-dijanjosi tagħha (definizzjoni kompressjoni, eċċ).

Il-forza ta 'kompressjoni hija direttament proporzjonali għall-pressjoni fil-kamra tal-kombustjoni. Wara l-pressjoni f'kull wieħed mill-ċilindri opposti, isir mhux inqas minn predeterminat (skond it-tip ta 'karburant użat), is-sistema ta' kontroll tagħti kmand għall jitqabbad-taħlita kombustibbli. Jekk ikun meħtieġ, jaqilbu għal karburanti oħra, jinbidlu l-valur stabbilit (referenza) pressjoni.

Ukoll, l-aġġustament tal-mument tat-tqabbid tat-taħlita kombustibbli tista 'ssir fi mod awtomatiku, bħal fil-magna konvenzjonali. Fil-ċilindru jitqiegħed mikrofonu - knock sensorju. Il-mikrofonu tikkonverti vibrazzjonijiet ħoss mekkaniċi tal-bodi taċ-ċilindru f'sinjal elettriku. Il-filtru diġitali ta dan is-sett ta 'somom ta' vultaġġ sinusoids, neħħi armonika (mewġa sinusojdali) jikkorrispondi mal-mod knock. Meta s-sinjal estern tal-filtru li tikkorrispondi għad-dehra ta 'l-detonazzjoni fis-sistema ġestjoni tal-magna tnaqqas il-valur tas-sinjal referenza li tikkorrispondi għall-pressjoni tat-tqabbid tat-taħlita kombustibbli. Fin-nuqqas ta 'sinjal li jikkorrispondi għall-sistema ta' kontroll detonazzjoni, wara filwaqt li jżid is-sinjal valur ta 'referenza, li jikkorrispondi għal pressjoni ta' tqabbid tat-taħlita kombustibbli, sakemm il-frekwenza ta 'detonazzjoni qabel. Għal darb'oħra, il-frekwenzi dehra preċedenti sistema detonazzjoni tnaqqas l-sinjal ta 'referenza, li jikkorrispondi għat-tqabbid inaqqas il-pressjoni biex bezdetonatsionnogo tqabbid. Għalhekk, is-sistema ignition tadatta għat-tip ta 'karburant użat.

Il-prinċipju ta 'operazzjoni tal-mutur lineari.

Il-prinċipju ta 'tħaddim ta lineari, bħal magna tal-kombustjoni interna konvenzjonali, ibbażata fuq l-effett ta' espansjoni termali ta 'gassijiet li joħorġu waqt il-ħruq ta' taħlita ta 'arja fjuwil u li tippermetti moviment tal-pistun fiċ-ċilindru. Il-virga li tgħaqqad jittrasmetti l-mozzjoni reċiprokanti rettilineari tal-pistun għall-ġeneratur elettriku lineari, jew kompressuri bil-pistuni.

A ġeneratur lineari, Fig. 4, din tikkonsisti żewġ pari ta 'xogħol pistun fil antiphase, li jagħmilha possibbli għall-bilanċ magna. Kull par ta 'pistuni huwa konness ma' virga ta 'konnessjoni. Il-virga konnessjoni tiġi sospiża fid bearings lineari u huwa liberu li jitbandal, flimkien mal-pistuni fil-housing ġeneratur. -Pistuni huma mqiegħda fil ċilindri tal-magna ta 'kombustjoni interna. Tindif ċilindru mill-portijiet ta 'rimi ta, taħt l-influwenza ta' pressjoni żejda żgħira ġġenerata fl kamra predpusknoy. A virga jintrema min-naħa mobbli taċ-ċirkwit manjetiċi tal-ġeneratur. Il-qasam istralċ jiġġenera fluss manjetiku meħtieġa għall-ġenerazzjoni kurrent elettriku. Meta l-mozzjoni reċiprokanti tat-virga li tgħaqqad, u magħhom parti mill-ċirkwit manjetiċi, il-passaġġ manjetiku iġġenerat mill-eċitazzjoni istralċ jissallbu ġeneratur enerġija wieqfa istralċ, jinduċu fih il-vultaġġ u l-kurrent (ċirkwit elettriku jekk magħluqa).

Fig. 4. GASOLINE lineari.

kompressur lineari, Fig. 5, din tikkonsisti żewġ pari ta 'xogħol pistun fil antiphase, li jagħmilha possibbli għall-bilanċ magna. Kull par ta 'pistuni huwa konness ma' virga ta 'konnessjoni. Il-virga konnessjoni tiġi sospiża fid bearings lineari u huwa liberu li jvarjaw flimkien mal-pistun fil-housing. -Pistuni huma mqiegħda fil ċilindri tal-magna ta 'kombustjoni interna. Tindif ċilindru mill-portijiet ta 'rimi ta, taħt l-influwenza ta' pressjoni żejda żgħira ġġenerata fl kamra predpusknoy. Meta l-mozzjoni reċiprokanti tat-virga li tgħaqqad, u magħha l-kompressur pistun, l-arja taħt pressjoni, jiddaħħal fis-riċevitur kompressur.

Fig. 5. Il-kompressur lineari.

Iċ-ċiklu tħaddim tal-magna hija mwettqa f'żewġ ċikli.

1. Il puplesija kompressjoni. Il-pistun jiċċaqlaq mill-punt mejta qiegħ tal-pistun lejn il-punt mejta fuq tal-pistun, l-għeluq l-ewwel portijiet ta 'rimi ta. Wara li jagħlqu portijiet ta 'rimi ta pistun, injezzjoni tal-karburant iseħħ u t-taħlita ta' arja fjuwil kompressjoni fiċ-ċilindru jibda. F'vakum kamra predpusknoy hi maħluqa taħt il-pistun taħt l-azzjoni ta 'liema arja hija pprovduta mill-valv miftuħ għall-predpusknuyu kamra.

2. puplesija tact. Meta l-pistun huwa qrib top dead centre, it-taħlita tal-fjuwil kompressat jiġi mqabbad permezz ta 'spark elettriku minn spark, jikkawżaw it-temperatura u l-pressjoni taż-żidiet tal-gass f'daqqa. Taħt l-influwenza ta 'espansjoni termali ta' l-jiċċaqlaq piston lejn il-gassijiet t'isfel punt mejta fejn il-gassijiet li qed jespandi jwettqu xogħol utli. Fl-istess ħin, il-pistun toħloq pressjoni għolja fl-predpusknoy kamra. Taħt l-azzjoni tal-valv ta 'pressjoni huwa magħluq, il-prevenzjoni u b'hekk l-arja li tikseb fis-intake manifold.

sistema ta 'ventilazzjoni

Meta puplesija jaħdmu fil-ċilindru, Fig. 6 puplesija, il-pistun mill-pressjoni fil-kompartiment tal-kombustjoni, jiċċaqlaq fid-direzzjoni indikata bil-vleġġa. Taħt l-influwenza ta 'pressjoni żejda kamra predpusknoy, il-valv huwiex magħluq, u l-arja huwa hawnhekk kompressjoni ċilindru għall-ventilazzjoni. Malli jilħaq il-planġer (ċirku kompressjoni) ta 'portijiet ta' rimi ta, Fig. 6 jiġi ventilat il-pressjoni fil-kompartiment tal-kombustjoni taqa drastikament, u mal-aktar jiċċaqlaq virga tal-pistun minn inerzja, jiġifieri l-massa tal-parti li tiċċaqlaq tal-ġeneratur għandha rwol ta 'flywheel fil-magna konvenzjonali. F'dan il tiftaħ sħiħ il-portijiet ta 'rimi ta u l-arja kompressata kamra predvpusknoy minħabba d-differenza fil-pressjoni (kamra predpusknoy pressjoni u pressjoni atmosferika), porgi-ċilindru. Barra minn hekk, bil-duty cycle fiċ-ċilindru oppost, il-ċiklu tal-kompressjoni hija mwettqa.

Meta l-pistun fil-modalità kompressjoni, kompressjoni, Fig. 6 pistun kompressjoni jagħlaq il-portijiet ta 'rimi ta, l-injezzjoni tal-karburant likwidu titwettaq, f'dan il-mument l-arja fil-kamra tal-kombustjoni hija taħt pressjoni żejda żgħira tal-bidu tal ċiklu tal-kompressjoni. Bil aktar kompressjoni, meta l-pressjoni ta 'taħlita tal-fjuwil kompressibbli isir daqs ir-referenza (stabbilit għal tip partikolari ta' karburant) għal elettrodi ispark plagg se mitmugħa vultaġġ li jseħħu fuq it-taħlita tqabbid jibda ċiklu joperaw u l-proċess ripetut. F'dan il-magna ta 'kombustjoni interna hija pistun biss tnejn koassjali u oppositely jintremew u ċ-ċilindru, interkonness b'mod mekkaniku.

Fig. 6. Is-sistema ta 'ventilazzjoni mutur lineari.

pompa tal-fjuwil

Sewqan tal-pompa tal-fjuwil ta 'ġeneratur elettriku lineari huwa wiċċ cam, li hija tinqabad bejn il-pompa pistun u l-korp romblu pompa romblu, Fig. 7. Il-wiċċ cam jagħmel reċiprokanti moviment flimkien ma 'virga li tgħaqqad tal-magna tal-kombustjoni interna, u timbotta l-pistun u l-rombli pompa f'kull ċiklu arloġġ, fejn il-pistun pompa jiċċaqlaq relattiv għall-ċilindru pompa u l-karburant iseħħ l żennuna porzjon tfigħ għal injezzjoni tal-karburant fil-bidu taċ-ċiklu tal-kompressjoni. Biex jinbidlu l-ammont sparat ta 'fjuwil għal kull stroke, il-wiċċ cam titwettaq rotazzjoni madwar l-assi lonġitudinali. Billi ddawwar il-wiċċ cam relattiv għall-assi lonġitudinali,-rombli tal-pistun pompa u l-rombli tal-ġisem pompa jiġu trasferiti jew mċaqalqa bogħod minn xulxin (skont id-direzzjoni ta 'rotazzjoni) fuq distanzi differenti biex jbiddlu l-andament tal-porzjon pistun pompa tal-fjuwil u l-bidla jintefgħu' l barra tal-fjuwil. Rotazzjoni reciprocatingly mexxew il-cam madwar l-assi tagħha permezz ta 'xaft stazzjonarja li jidħol fis-ingaġġ ma' l-cam permezz ta 'effett lineari. Għalhekk, il-cam reciprocates, u l-xaft jibqa 'wieqaf. Meta l-xaft hi mdawwra madwar l-assi tagħha billi ddawwar il-wiċċ cam madwar l-assi tagħha u jimxu l-pompa tal-fjuwil tinbidel. Val jinbidlu l-porzjon injezzjoni tal-karburant huwa mmexxi mill mutur Stepper jew manwalment.

Fig. 7. Pompa Fjuwil ġeneratur lineari.

Sewqan tal-pompa tal-fjuwil minn kumpressur lineari, huwa wkoll wiċċ cam mgħaffeġ bejn il-pjan u l-pjan tal-pistun pompa tal-kisi tal-pompa, Fig. 8. Il-wiċċ cam ta 'mozzjoni li jdur reċiprokanti bl-irkaptu xaft taż-żmien interna magna tal-kombustjoni, u timbotta l-pjan tal-pistun u l-pompa f'kull puplesija, il-pistun pompa jiċċaqlaq relattiv għall-ċilindru pompa u l-karburant iseħħ il-porzjon żennuna tfigħ għal injezzjoni tal-karburant fil-bidu taċ-ċiklu tal-kompressjoni . Meta l-kompressur lineari ebda bżonn li jibdlu l-ammont ta 'karburant jintefgħu' l barra. Il-ħidma tal-kumpressur lineari huwa mifhum biss fil-par ma 'l-riċevitur - ħażna ta' enerġija, li jistgħu itaffu l-qċaċet tat-tagħbija massima. Għalhekk, huwa rakkomandabbli li juru l-mutur tal-kumpressur lineari biss żewġ modi: Mod tagħbija ottimali u mod idle. Qlib bejn dawn iż-żewġ modi ta jitwettaq permezz ta 'valvijiet elettromanjetiċi, is-sistema ta' kontroll.

Fig. 8. Il-pompa tal-fjuwil tal-kumpressur lineari.

sistema istartjar

Start-up sistema tal-mutur lineari titwettaq, bħal fil-magna konvenzjonali, permezz tal-drive u l-akkumulatur enerġija. Bidu iseħħ bil-katalist konvenzjonali magna (mutur) u volant (unità ta 'ħażna ta' enerġija). Ibda l-mutur lineari permezz ta 'kumpressur elettriku lineari u r-riċevitur grillu, Fig. 9.

Fig. 9. sistema Bidu up.

Fil-bidu, il-pistun kompressur bidu, meta enerġizzat, jiċċaqlaq progressivament minħabba l-koljaturi tal-kamp elettromanjetiku u mbagħad rebbiegħa lura għall-istat oriġinali tagħha. Wara ippumpjar-riċevitur 8 ... 12 atm, l-ikel jitneħħa mit-terminal, u tibda l-mutur kompressur hija lesta għat-tnedija. Bidu iseħħ billi tforni l-arja kompressata fis-mutur lineari predvpusknye kamra. Il-provvista arja jitwettaq permezz valvijiet elettromanjetiċi li jikkontrolla l-operazzjoni tas-sistema ta 'kontroll.

Ladarba s-sistema ta 'kontroll m'għandha l-ebda informazzjoni, li fiha f'pożizzjoni il vireg ta' konnessjoni magna huma, qabel il-bidu, il-provvista ta 'arja bi pressjoni għolja fl-eżempju kamra predpusknye, ċilindri estremi, il-pistuni moviment garantita fl-istat inizjali qabel ma tibda l-magna.

Sussegwentement, il-provvista ta 'arja bi pressjoni għolja fl-sekondarja predpusknye kamra ċilindru hekk prodott ċilindru ventilazzjoni qabel ma jibda.

Wara dan, il-provvista ta 'arja bi pressjoni għolja darb'oħra predpusknye kompartiment ċilindru ta' barra għall-bidu tal-magna. Hekk kif il-duty cycle (il-wiri tas-sensur tal-pressjoni pressjoni għolja fil-kamra tal-kombustjoni, li jikkorrispondi maċ-ċiklu ta 'ħidma), is-sistema ta' kontroll bl-użu provvista elettromanjetika arja valv ta 'waqfien mill-riċevitur grillu.

sistema sync

Is-sinkronizzazzjoni tal-vireg tal-lineari mutur permezz ta 'par ta' sinkronizzanti gerijiet u xtillieri, Fig. 10 mehmuża mal-parti li tiċċaqlaq tal-ċirkwit manjetiċi ta 'l-ġeneratur jew kompressur pistuni. rota irkaptu bis-snien fl-istess ħin misjuqa pompa taż-żejt, li permezz tiegħu l-lymph lubrikazzjoni sfurzati lineari partijiet frizzjoni bil-mutur.

Fig. 10. Il-sinkronizzazzjoni tal-ġeneratur krank.

It-tnaqqis tal-piż tal-ċirkwit manjetiċi u ċirkwit elettriku li jinkorpora l-koljaturi.

Petrol ġeneratur lineari ġeneratur huwa magna sinkroniku. Fi rotor ġeneratur tipiku iwettaq moviment rotazzjonali, u l-massa tal-parti li tiċċaqlaq tal-ċirkwit manjetiċi ma jkunx kritiku. Fil-oxxillatur parti li tiċċaqlaq lineari tal-ċirkwit manjetiċi iwettaq moviment jirreċiproka flimkien ma 'virga li tgħaqqad tal-magna tal-kombustjoni interna, u l-piż għoli tal-parti li tiċċaqlaq tal-ċirkwit manjetiċi tal-ġeneratur jagħmlu impossibbli. Huwa meħtieġ li jinstab mod biex jitnaqqas il-piż tal-parti li tiċċaqlaq tal-ċirkwit manjetiċi tal-ġeneratur.

Fig. 11. Ġeneratur.

Biex jitnaqqas il-piż tal-parti li tiċċaqlaq tal-ċirkwit manjetiċi, huwa meħtieġ li jitnaqqsu d-dimensjonijiet ġeometrika b'hekk imnaqqsa volum u piż, Figura 11. Imma mbagħad il-fluss manjetiku jaqsam wieħed biss par istralċ minflok ħames twieqi, huwa ekwivalenti li l-konduttur fluss manjetiku jaqsam ħames darbiet iqsar, rispettivament u l-vultaġġ output (qawwa) imnaqqas 5 darbiet.

Biex tikkumpensa għat-tnaqqis tal-vultaġġ ġeneratur huwa meħtieġ li jiżdied in-numru ta 'dawriet tieqa waħda, sabiex il-qawwa istralċ tul konduttur kien l-istess bħal fil-verżjoni ġeneratur oriġinali 11 fil-Fig.

Madankollu, għal numru akbar ta 'koljaturi stipulati fil-tieqa mal-istess dimensjonijiet ġeometrika, huwa meħtieġ li jitnaqqas il-cross section tal-konduttur.

Fil vultaġġ output tagħbija kostanti u tagħbija termali, għal tali konduttur, f'dan il-każ se tiżdied u se jkun aktar ottimali (kurrenti baqgħu l-istess, u l-cross section tal-konduttur naqas kważi 5 darbiet). Dan ikun il-każ jekk il-koljaturi twieqi huma konnessi f'serje, jiġifieri, meta flussi bħalissa tagħbija permezz tal-koljaturi fl-istess ħin, bħal fil-ġeneratur konvenzjonali. Iżda jekk it-tagħbija alternattivament jgħaqqdu istralċ twieqi par biss li huma bħalissa jaqsam il-fluss manjetiku, dan coil f'tali perjodu qasir ta 'żmien, ma jkollhom il-ħin biex iżżejjed, peress li l-proċessi ta' inerzja termali. Dan huwa meħtieġ sabiex alternattivament jgħaqqdu l-tagħbija biss dik il-parti tal-ġeneratur istralċ (par arblu), li jaqsam il-fluss manjetiku, żminijiet oħra għandu jiksħu. Għalhekk, it-tagħbija fil-ħinijiet kollha huwa konness f'serje ma 'wieħed biss istralċ tal-ġeneratur.  

F'dan il-RMS kurrent jiċċirkola tul l-istralċ tal-ġeneratur mhux se jaqbeż il-valur ottimali mil-lat tal-konduttur sħana. Għalhekk jista 'jkun ferm aktar minn 10 darbiet, mhux biss biex inaqqsu l-piż tal-parti li tiċċaqlaq tal-ċirkwit manjetiċi tal-ġeneratur, u l-massa u l-parti fissa tal-ċirkwit manjetiċi.

Qlib koljaturi permezz ta 'ċwievet elettroniċi.

thyristors (triacs) - kif ċwievet, apparat semikonduttur huma użati għall alternattivament jgħaqqdu l-koljaturi ġeneratur għat-tagħbija.

A ġeneratur lineari, hija skjerata ġeneratur konvenzjonali, Fig. 11.

Per eżempju, bi frekwenza li tikkorrispondi għal 3000 ċikli / min u waqt virga ta '6 ċm, kull stralċ se tkun imsaħħna matul 0.00083 sek, kurrent ta' 12-il darba l-nominali, il-bqija ħin - madwar 0.01 sekondi, dan coil se jiġi mkessaħ. Billi tnaqqas il-frekwenza operattiva, ħin tat-tisħin se jiżdiedu, iżda, b'mod korrispondenti, se jnaqqsu l-kurrent li tgħaddi mill-kojl u t-tagħbija.  

Triac - swiċċ (ma tista 'tiftaħ jew tagħlaq ċirkwit elettriku). Ftuħ u l-għeluq awtomatiku. Fit-tħaddim, hekk kif il-fluss manjetiku jaqsmu l-koljaturi bidu,-truf tal-koljaturi jidher fuq il-vultaġġ indott, dan iwassal għall-għeluq taċ-ċirkwit elettriku (ftuħ triac). Imbagħad, meta l-fluss manjetiku jaqsam-koljaturi tal-istralċ, il-waqgħa fil-vultaġġ li jmiss madwar ir-riżultati elettrodi fil-ftuħ taċ-ċirkuwitu triac. Għalhekk, f'kull ħin, it-tagħbija hija mixgħula l-ħin kollu, f'sekwenza, ma 'wieħed biss istralċ tal-ġeneratur.

Fig. 12 turi tpinġija assemblaġġ tal-ġeneratur mingħajr qasam istralċ.

Aktar partijiet ta 'muturi lineari huma tifforma b'wiċċ ta' rivoluzzjoni, jiġifieri jkollhom sura ċilindrika. Dan jagħmilha possibbli għall-manifattura tagħhom bl-użu l-irħas u jistgħu jiġu awtomatizzati operazzjonijiet tidwir.

Fig. 12. Assemblaġġ tpinġija tal-ġeneratur.

Mudell matematiku tal -mutur lineari

Mudell matematiku tal-ġeneratur lineari hija bbażata fuq il-liġi konservazzjoni tal-enerġija u l-liġi Newton: fi kwalunkwe ħin partikolari, fil t0 ut1, għandhom igawdu ugwaljanza ta 'forzi li jaġixxu fuq il-pistun. Wara intervall ta 'ħin qasir, taħt l-influwenza tal-forza riżultanti, il-pistun jiċċaqlaq ċerta distanza. F'din it-taqsima qosor aħna nassumu li l-pistun jiġi mċaqlaq ravnouskoreno. Il-valur tal-forzi kollha se jibdlu l-liġijiet tal-fiżika u huma kkalkulat billi formuli magħrufa

[Manwal tal-fiżika: Kuhling H. Lane. magħha. 2 ed. - M:. Mir, 1985 - 520 s, yl] ... Id-data kollha hija awtomatikament irreġistrat fit-tabella, bħal Excel. Wara assenjat t1 valuri t0 u l jirrepeti ċiklu. Dan huwa, nipproduċu operazzjoni logaritmu.

Il-mudell matematiku huwa tabella, per eżempju fil-programm Excel u assemblaġġ tpinġija (skeċċ) tal-ġeneratur. Min-iskizz mhuwiex immarkat bil-qisien lineari u l-koordinati ta 'ċelluli mejda fl-Excel. It-tabella għandha ssir konsistenti mad-dimensjonijiet lineari proposti, u s-software tikkalkula u plots-moviment tal-pistun, fil-ġeneratur virtwali. Dan huwa, tissostitwixxi d-dimensjonijiet: diametru tal-pistun, il-volum tal-puplesija pistun predvpusknoy kamra għall-portijiet ta 'rimi ta, eċċ, irridu jiksbu l-plottijiet tal-distanza vjaġġata, il-veloċità u l-aċċelerazzjoni tal-moviment tal-pistun minn żmien għal żmien ... Dan jagħmilha possibbli li jiġi kkalkolat kważi mijiet ta 'għażliet u jagħżlu l-aħjar.

Forma l-ġeneratur istralċ wajers.

Il wajers saff wieħed lineari tieqa ġeneratur, kuntrarjament għall-ġeneratur konvenzjonali, tinsab fi pjan wieħed spirali mibrum, għalhekk hija aktar faċli biex jingħalaq l-wajer bil-koljatura mhuwiex tond cross-section u rettangolari, jiġifieri istralċ huwa pjanċa tar-ram spirali mibrum. Dan jagħmilha possibbli li jiżdied il-fattur mili tat-tieqa, imma wkoll żieda konsiderevoli l-qawwa mekkanika tal-koljaturi. Wieħed għandu jżomm f'moħħu li l-veloċità tal-virga, u għalhekk il-parti li tiċċaqlaq tal-ċirkwit manjetiċi, mhuwiex l-istess. Dan ifisser li l-linji fluss manjetiku jaqsmu l-istralċ ta 'twieqi differenti b'veloċitajiet differenti. Biex jutilizzaw b'mod sħiħ il-wajers istralċ, in-numru ta 'dawriet ta' kull tieqa għandha taqbel mal-veloċità tal-fluss manjetiku ħdejn il-tieqa (veloċità virga). In-numru ta 'dawriet tar-koljaturi ta' kull tieqa huwa magħżul skond il-veloċità virga rigward skond id-distanza vjaġġata mill-virga.

Ukoll, għal vultaġġ ġġenerat kurrent aktar uniformi, huwa possibbli li tingħalaq l-tieqa tmiem ta 'kull pjanċa tar-ram ta' ħxuna differenti. Għal frazzjoni fejn il-virga li tgħaqqad ma jkunx veloċità kbira, istralċ titwettaq fil-ħxuna pjanċa. It-tieqa aċċessjonijiet akbar għadd ta 'dawriet istralċ, u b'veloċità aktar baxxa virga li tgħaqqad f'dan is-sit, il-ġeneratur jiġġenera vultaġġ proporzjonat mal-vultaġġ tal-kurrent fil ta' "mgħaġġel" partijiet, għalkemm il-kurrent iġġenerata se jkun aktar baxx b'mod sinifikanti.

L-użu ta 'ġeneratur lineari.

L-applikazzjoni ewlenija tal-ġeneratur deskritti - provvista ta 'enerġija mingħajr interruzzjoni fuq il-pjanti ta' enerġija baxxa, li jippermettu tagħmir konness joperaw għal żmien twil fuq qawwa outages jew meta l-output ta 'parametri tagħha jeċċedu n-norma.

Elettriku jista 'jintuża biex jipprovdi enerġija elettrika għat-tagħmir elettriku industrijali u domestiku, fin-nuqqas ta kamp elettriku ta' netwerks, kif ukoll bħala unità ta 'enerġija għal vettura (vettura ibrida), bħala ġeneratur mobbli enerġija elettrika.

Per eżempju, il-ġeneratur enerġija elettrika fil-forma ta 'diplomatiċi (valiġġi, boroż). L-utent jieħu miegħu fil-post fejn ikun hemm l-ebda netwerks elettriċi (bini, mixi, dar vacation, eċċ ...), Jekk ikun meħtieġ, billi tikklikkja l- "Start" buttuna, il-ġeneratur jibda u għalf enerġija elettrika konnessi magħha tagħmir elettriku: power tools, tad-dar strumenti. Dan huwa s-sors tas-soltu ta 'enerġija elettrika, iżda ferm irħas u l-kontropartijiet eħfef.

L-użu ta 'muturi lineari jagħmilha possibbli li jinħoloq rħas, l-użu faċli biex jamministraw u, karozza faċli.

Vettura bil-ġeneratur elettriku lineari

Vettura bil-ġeneratur elettriku lineari huwa dawl doppja (250 kg) tal-vettura, Fig. 13.

Fig. 13. Vettura lineari petrol.

Meta t-tmexxija ma jeħtieġx li jbiddel il-gerijiet (żewġ pedali). Minħabba l-fatt li l-ġeneratur jistgħu jiżviluppaw qawwa massima tagħha anki meta "ġbid 'il bogħod" mill-postijiet tagħhom (kif oppost għad vettura konvenzjonali), il-karatteristiċi aċċelerazzjoni anki fil setgħat baxxi l-mutur ta' trazzjoni, għandhom karatteristiċi tal-prestazzjoni aħjar minn vetturi konvenzjonali komparabbli. Amplifikazzjoni effett istering u s-sistema ABS jinkiseb fis-software, bħala kollha meħtieġa "ħadid" diġà għandhom (mutur fuq kull rota tista 'tikkontrolla torque jew il-ibbrejkjar rota tat-torque, per eżempju meta jduru l-distribuzzjoni tat-torque isteering wheel bejn lemin u xellug roti mmanuvrati, u r-roti jiddawru infushom sewwieq jippermetti biss li jduru, jiġifieri, kontroll mingħajr sforz). Id-disinn modulari tippermetti l-karozza biex tgħaqqad fuq talba tal-konsumatur (inti tista 'faċilment jissostitwixxi l-alternator ma' ambjent aktar b'saħħtu għal ftit minuti).

Din hija karozza normali iżda ferm irħas u l-kontropartijiet eħfef.

Karatteristiċi - operazzjoni faċli, bi spiża baxxa, veloċità sett malajr, enerġija sa 12 kW, drive kollha wheel (kollha tal-vettura terren).

Il-vettura bil-ġeneratur proposta, minħabba l-forma speċifika tal-ġeneratur, għandha ċentru baxxa ħafna ta 'gravità, hekk se jkollhom l-istabbiltà tmexxija għolja.

Ukoll, din il-vettura jkollha kapaċitajiet aċċelerazzjoni għolja ħafna. Fil-vettura propost jista 'juża l-qawwa massima tal-unità ta' qawwa fil-veloċitajiet kollha.

massa Imqassam tal-unità ta 'qawwa ma tagħbija il-korp tal-karozza, sabiex inti tista' tagħmel irħis, faċli u sempliċi.

vettura bil-mutur ta 'trazzjoni, li fih il-unità ta' qawwa juża ġeneratur lineari, għandhom jissodisfaw il-kondizzjonijiet li ġejjin:

- mutur enerġija trid direttament mingħajr konvertitur konnessi mal-terminals tal-ġeneratur (biex tiżdied l-effiċjenza tat-trasmissjoni elettrika u jnaqqsu l-konvertitur kost-DC);

- xaft output tal-veloċità ta 'rotazzjoni mutur għandhom jiġu aġġustati fuq firxa wiesgħa, u m'għandux jiddependi fuq il-frekwenza ta' xogħlijiet li l-ġeneratur enerġija;

- Il-magna għandu jkollha MTBF għolja, jiġifieri li jkun affidabbli fil-ħidma (li m'għandhomx il-kollettur);

- Il-magna trid tkun rħas (sempliċi);

- il-magna jrid ikollhom torque għolja bi veloċità rotazzjonali baxxa tax-xaft output;

- il-magna għandha tkun piż ħafif.

Iskema jinkorporaw dawn koljaturi bil-mutur murija fil-Fig. 14. Permezz modifika ir-rotor poter istralċ polarità jikseb torque rotor.

Ukoll, billi tbiddel il-kobor u l-polarità tas-setgħa rotor istralċ huwa mdaħħal jiżżerżqu rotazzjoni tar-rotor relattiv għall-kamp manjetiku stator. enerġija AC ikkontrollat tar-rotor istralċ, hemm slidably ġestjoni, li jvarjaw minn 0 ... 100%. Il-provvista ta 'enerġija tal-iskrun istralċ hija madwar 5% tal-qawwa tal-magna, u għalhekk konvertitur enerġija mhux meħtieġ li tagħmel għall-muturi kollha trazzjoni kurrenti, u biss għall-eċitazzjoni kurrenti. konvertitur Power-DC, per eżempju, għal abbord ġeneratur elettriku tat-12 kW hija biss 600 W, u din is-setgħa huwa maqsum f'erba 'kanali, jiġifieri kapaċità kanal ta' kull inverter hija 150 W (għal kull mutur ta 'trazzjoni kanal rota). Għalhekk, l-effiċjenza baxxa tal-konvertitur ma jaffettwax b'mod sinifikanti l-effiċjenza tas-sistema. Il-konvertitur jistgħu jinbnew bl-użu ta 'enerġija baxxa, elementi semikondutturi bi prezz baxx.

Kurrent elettriku mill-terminals mingħajr ebda trasformazzjoni hija fornita lill-koljaturi qawwa ta 'muturi ta' trazzjoni. Converting biss l-eċitament kurrenti, b'tali mod li huwa dejjem fil-fażi oppożizzjoni bil-poter istralċ attwali. Peress li l-eċitament attwali huwa ta '5 ... 6% tal-kurrent totali kkunsmata mill-mutur ta' trazzjoni, il-poter sewqan meħtieġa għal 5 ... 6% tal-qawwa ġeneratur, li jnaqqsu b'mod sinifikanti l-ispiża u l-piż tal-inverter u jżidu l-effiċjenza tas-sistema. F'dan il-każ, il-konvertitur eċċitazzjoni muturi ta 'traction preżenti jrid "jaf" is-sitwazzjoni li fiha l-xaft bil-mutur hija li f'kull ħin il-eċitazzjoni istralċ attwali hija fornita biex joħolqu torque massimu. sensur pożizzjoni tax-xaft output tal-mutur ta 'trazzjoni hija encoder assoluta.

Fig. 14. L-iskema tal-inklużjoni tal-koljaturi bil-mutur ta 'trazzjoni.

L-użu ta 'ġeneratur elettriku lineari, bħala l-unità ta' qawwa tal-vettura li jinħoloq karozza tqassim blokka. Jekk ikun meħtieġ, biss ftit minuti biex jibdlu komponenti maġġuri u assemblaġġi, Fig. 15, u japplikaw l-korp għall-fluss madwar l-aħjar, peress li ebda spazju għar-ras enerġija tal-vettura ta 'enerġija baxxa biex jingħelbu reżistenza għall-arja minħabba forma aerodinamika imperfetta (minħabba l-koeffiċjent għoli ta' reżistenza).

Fig. 15. Abilità li jimblokka arranġament.

Vettura bil-kompressur lineari

Vettura bil-kompressur lineari hija dawl ta 'żewġ sedil (200 kg) tal-vettura, Fig. 16. Dan huwa analogu aktar sempliċi u orħos tal-karozza bil ġeneratur lineari, iżda ma 'effiċjenza ta' trażmissjoni aktar baxx.

Fig. 16. vettura pnewmatiċi. -Mutur lineari.

Fig. 17. rota Kontroll.

Peress li l-sensor tal-veloċità tar-roti encoder inkrementali huwa użat. Inkrementali produzzjoni polz encoder huma, fuq rotazzjoni permezz angolu ċerta huwa ġġenerat fl-output ta 'l-polz vultaġġ. elettronika Sensor, "jgħodd" in-numru ta 'impulsi għal kull unità ta' ħin, u jikteb dan il-kodiċi għar-reġistru output. Permezz "applikazzjoni" kodiċi sistema ta 'kontroll (indirizz) tas-sensur, iċ-ċirkwit elettroniku tal-encoder, ta' outputs sekwenzjali tinqara output reġistru għall-gwida ta 'informazzjoni. Is-sistema ta 'kontroll jaqra l-identifikazzjoni sensur (informazzjoni dwar il-veloċità tar-roti) u l-algoritmu predeterminat jiġġenera kodiċi għall-kontroll tal-mutur Stepper attwatur.

konklużjoni

L-ispiża tal-vettura, għal ħafna nies, huwa ta '20 ... 50 salarji mensili. In-nies ma tistax taffordja li jixtru karozza ġdida għal 8 ... 12 elf $, u s-suq mhuwiex karozza fil-firxa ta 'prezzijiet ta' 1 ... 2000 $. Uża ta 'ġeneratur elettriku lineari jew kompressur, bħala unità ta' enerġija tal-vettura biex joħolqu sempliċi għall-użu, u l-vettura għaljin.

Teknoloġija moderna produzzjoni PCB u l-firxa ta 'prodotti elettroniċi, tippermetti li tagħmel kważi kollha tal-konnessjonijiet elettriċi b'żewġ wajers - enerġija u l-informazzjoni. Dan ma jipproduċi kompost ta 'assemblaġġ kull apparat elettriku individwali: sensors, azzjonaturi u apparati tas-sinjali u li jgħaqqdu kull apparat għall-forza totali, u wajer informazzjoni ġenerali. Is-sistema ta 'kontroll, imbagħad, juri l-kodiċi (indirizzi) apparati, kodiċi tas-serje, informazzjoni fuq il-wire, u mbagħad tistenna għal informazzjoni dwar l-istatus mezz, ukoll fil-kodiċi sekwenzjali, u fuq l-istess linja. Ibbażat fuq dawn is-sinjali, is-sistema ta 'kontroll tiġġenera kodiċijiet ta' kontroll għall-mezzi ta 'sinjalazzjoni eżekuttiv u, u tittrasmettihom lill-attwaturi traduzzjoni jew apparati ta' sinjalazzjoni għal stat ġdid (jekk meħtieġ). Għalhekk, waqt l-istallazzjoni jew tiswija, kull mezz għandu jiġi konness maż-żewġ wajers (żewġ wajers huma komuni kollha tad-abbord elettriku)-art u elettrika.

Biex titnaqqas l-ispiża, u għalhekk il-prezzijiet tal-prodotti għall-konsumatur,

bżonn li jissimplifikaw il-installazzjoni u elettriċi konnessjonijiet abbord istrumenti. Per eżempju, l-installazzjoni tradizzjonali, li jippermettu bozza b'pożizzjoni fuq wara, għandhom ikunu magħluqa, bis-swiċċ, il-ċirkwit elettriku tas-setgħa istrument tad-dawl. Iċ-ċirkwit jinkludi: sors ta 'enerġija elettrika, il-konduttur provvista, swiċċ relattivament qawwija, tagħbija elettrika. Kull element ċirkwit differenti minn sors ta 'enerġija teħtieġ immuntar individwali, swiċċ mekkaniku rħas għandha numru baxx ta' "on-off" ċikli. Ma 'numru kbir ta' tagħmir elettriku abbord, il-prezz ta 'installazzjoni u l-konnessjoni wajers żidiet fi proporzjon għan-numru ta' mezzi iżid il-probabbiltà ta 'żbalji minħabba fatturi umani. Meta fuq skala kbira produzzjoni ġestjoni aktar faċli ta 'apparat u qari ta' l-informazzjoni mill-sensors li jagħmlu linja waħda u mhux fuq l-individwu, għal kull mezz. Pereżempju, biex jippermettu bozza b'pożizzjoni fuq wara, f'dan il-każ, huwa meħtieġ li tmiss il-sensorju mess mess, il-ċirkwit tal-kontroll se jiġġenera kodiċi kontroll biex inbiddlu l-bozza b'pożizzjoni fuq wara. Informazzjoni fuq il-wire se display mezz jinkorpora indirizz fanal tal-pożizzjoni ta 'wara u s-sinjal għeluq, u mbagħad jagħlaq il-ċirkwit interna tal-enerġija bozza b'pożizzjoni aġġustabbli. Dan huwa, l-ċirkwit elettriku iffurmat mill-kumpless: awtomatikament fil-produzzjoni ta 'n ċirkwit stampat