Что такое линейный двигатель

Линейные двигатели нового поколения

Приводы подач всех современных металлообрабатывающих станков с ЧПУ, в том числе и электроэрозионных (ЭЭ) строятся по традиционной схеме. Так, в одном из типажей ЭЭ станков перемещения рабочего органа РО (каретки подач) осуществляется от двигателя постоянного тока через ременную передачу на ходовой винт. Через шариковую гайку (она скреплена с РО пружинами механизма защиты от соударений) вращение винта трансформируется в продольное перемещение РО.

Ременный привод станков

Более надежные и современные приводы выполнены без ременной передачи. В этих приводах высокомоментный двигатель переменного тока непосредственно соединен с ходовым винтом.

Непосредственный привод

Недостатки указанных видов приводов достаточно известны и очевидны:

Поскольку эти недостатки определяют основные качественные характеристики приводов (точность и равномерность хода РО, величину мертвого хода при реверсе, допустимые ускорения и скорости РО), конструкторская мысль станкостроителей давно пытается как-то уменьшить их влияние на работу приводов и оборудования в целом. Например, в соединении ходового винта с гайкой для уменьшения трения уже давно используют дорогое и сложное шариковинтовое соединение; для ликвидации зазоров в соединение винта с гайкой вводятся специальные устройства натяга соединения; ходовые винты особо точных станков изготавливают по классу эталонных; погрешности шага винтов пытаются скомпенсировать системами компенсаторов; в борьбе с температурными деформациями создаются изощрённые системы охлаждения и т.д. Проблемы, проблемы, проблемы. И уже давно ясно, что проблемы приводов с ходовыми винтами не решить никогда из-за их физико-технической сущности и построенного типа, как такового.

Электромагнитная система

Линейный электродвигатель

Потребовались многие годы работы ученых и конструкторов в разных странах, прежде чем был достигнут успех. Особенно интенсивно велись работы в Японии, где электромагнитный привод (уже как линейный привод) был впервые успешно использован как движитель для сверхскоростных поездов. Там же были попытки создания линейных приводов для металлообрабатывающих станков, но они имели существенные недостатки: создавали сильные магнитные поля, грелись, а главное не обеспечивали равномерности в движении РО. Лишь на пороге нового тысячелетия начался серийный выпуск станков (пока в основном электроискровых (электроэрозионных)) с принципиально новыми линейными двигателями, в которых решены все проблемы по обеспечению равномерным движением РО станков со сверхвысокой точностью, с большим диапазоном регулирования скорости, с громадными ускорениями, мгновенным реверсом, с простотой обслуживания и наладки и др.

Точная и равномерная подача РО во всем диапазоне скоростей и нагрузок обеспечивается двумя техническими решениями:

Компания «СОДИК» организовала на своих заводах серийный выпуск широкой гаммы ЛД с характеристиками: с ходом подач от 100 до 2220 мм, с максимальной скоростью перемещения РО до 180 м/мин с ускорениями до 20G (. ) при точности исполнения заданных перемещений (в нормальном режиме работ) равной 0,0001мм (0,1 мкм). Нагрев этих ЛД при работе не превышает + 2° С от температуры помещения. Обеспечивается практически мгновенная остановка РО, реверс, моментальная реакция привода на команды системы ЧПУ и т.д. На один и тот же рабочий орган монтируется (например, для увеличения мощности) несколько линейных двигателей. Так, в частности, устроен привод оси Z всех ЭЭ прошивочных станков «СОДИК».

Особенно следует отметить простоту обслуживания ЛД, простоту периодической чистки (при необходимости), профилактики и ремонта. Так, чтобы заменить ротор ЛД, достаточно открутить несколько болтов, крепящих ротор к РО. Для замены статора помимо болтов нужно лишь снять две трубки системы охлаждения статора и отсоединить кабель. Сравните эти действия, например, с комплексом работ по снятию шаровой гайки или замене подшипника ходового винта.

Эффективность применения новых приводов сразу же нашло убедительное подтверждение. Новая серия ЭЭ станков с ЛД имеет резко повышенные технико-технологические и эксплуатационные характеристики по сравнению с аналогичными станками, имеющими традиционные приводы. Так, производительность ЭЭ прошивных станков с ЛД выше, чем у станков с обычными приводами как минимум в 2 раза, а ЭЭ проволочно-вырезных – на 50%. Повысилась точность станков, расширились диапазоны параметров обрабатываемых деталей и т.д. Для объяснения этого необходимо рассматривать определенные тонкости ЭЭ технологий и работы ЭЭ оборудования, а это уже тема другая.

Нижеследующая таблица позволяет зрительно сопоставить рассматриваемые привода.

Назад

Вперед

Подписка

Подпишитесь на наши новости

Получайте первыми актуальную информацию ООО «Электропривод»

Источник

Самое главное о линейных электродвигателях

Линейные электродвигатели обеспечивают привод оборудования с поступательным или возвратно-поступательным движением рабочих механизмов. Применение подобного типа машин позволяет упростить кинематику процесса, уменьшить потери в передачах и повысить надежность привода в целом.

В условиях производства помимо эл/приводов с вращающимся принципом действия применяют электротехнические устройства, преобразующие электрическую энергию в энергию поступательного движения. Исходя из характера перемещения, они получили название линейные двигатели. Представлены разными конструктивными и техническими решениями зарубежного и российского производства.

Назначение и основные виды

В общем случае линейный электродвигатель, также как и электромотор с вращающимся приводным механизмом обеспечивает механическое перемещение рабочих частей оборудования, но в одной координатной плоскости. Это могут быть двигатели для чпу, конвейеров, транспортеров, промышленных роботов и других производственных агрегатов. Подобные группы механизмов широко используются в сфере электротранспорта. Отличительная особенность приводных устройств состоит в обеспечении линейных перемещений без механических передач. Они относятся к машинам малой мощности, но в то же время достаточной, чтобы выполнять обширный перечень рабочих задач.

В зависимости от конструктивных особенностей структурных элементов и принципа действия различают следующие типы линейных двигателей (ЛД):

Отдельные ЛД, например, асинхронные или линейные шаговые двигатели, имеют идентичный принцип действия относительно аналогичных электромоторов с вращательным механизмом. В то же время другие эл/приводы, такие как линейные пьезоэлектрические двигатели, соответствующих аналогов не имеют. В зависимости от типа эл/мотора они могут обладать разными параметрами скорости, нагрузочными характеристиками и подключаться к питающей сети 48, 36, 24 или 12 вольт.

Относительно показателя динамичности, то есть способности быстро развивать нужную скорость, линейные приводы подразделяются на две группы:

Первая категория электромоторов находит применение в качестве тяговых механизмов транспортных средств, в металлообрабатывающем станочном оборудовании, иных технологических установках. Например, линейные асинхронные двигатели являются оптимальным вариантом для приведения в действие ленточных конвейерных агрегатов. Моторы второй группы относятся к малогабаритным решениям и предназначены для кратковременного разгона объектов.

К категории приводных устройств прямолинейного перемещения также относят свободно-поршневые или линейные двигатели внутреннего сгорания. Это обусловлено возвратно-поступательным движением поршня, являющимся основной рабочей частью мотора. При этом рабочий орган двигательной системы находится в замкнутом цилиндрическом объеме и приводится в действие разными способами.

Конструктивное решение

Принципиальная конструкция линейного эл/привода зависит от типа электродвигателя, тем не менее классическая магнитная пара статор-ротор присутствует практически в каждом решении. Исключением могут быть линейные двигатели внутреннего сгорания, в которых ход поршневого механизма осуществляется посредством сжатого воздуха, пружинного устройства и самого веса поршня. Таким образом, устройство ЛД предусматривает две основных функциональных части:

Один из структурных элементов агрегата перемещается, тогда как второй находится в неподвижном состоянии. В большинстве случаев схема линейного двигателя выполнена из условия перемещающегося якоря и стационарного индуктора. Но существуют и обращенные технические решения с неподвижным вторичным и передвигающимся первичным элементом. Этот вариант исполнения получил широкое распространение в электротранспорте.

В отличие от цилиндрических форм в электродвигателях вращающегося типа статор ЛД представляет собой плоский магнитопровод, содержащий трех- или двухфазную развернутую обмотку. Имеет шихтованную конструкцию, состоящую из пакета плотно уложенных металлических пластин. Вторичный элемент, называемый также бегуном, представляет собой стальной каркас, на котором зафиксированы постоянные магниты или обмотка.

Принцип действия

Линейный электропривод работает практически также, как и вращающийся эл/двигатель. Магнитопровод подключается к сетевому питанию, в результате чего возникает магнитное поле. Отличие состоит в создании индуктором не вращающегося, а бегущего магнитного потока. С другой стороны подвижный якорь с расположенными на нем полюсами имеет свою магнитную область. Принцип работы заключается в возникновении электромагнитных сил при взаимодействии магнитных потоков индуктора и бегуна. Эти силы направлены противоположно друг другу и стремятся линейно переместить подвижную часть относительно неподвижной.

При конфигурировании ЛД особое значение имеет точное соблюдение величины воздушного зазора между статорным и якорным устройством. От этого напрямую зависят нагрузочные характеристики ЛД. То есть чем больший по размеру будет зазор, тем меньшее усилие сможет воспринимать электропривод. Поэтому рабочий стол станков с использованием линейного шагового двигателя или иного привода этой категории выполняют с максимально точным монтажным исполнением. Это позволяет должным образом уложить направляющие элементы приводной системы.

Асинхронные электроприводы

Линейные асинхронные двигатели относятся к наиболее распространенным видам электромоторов с поступательным движением. Работают в соответствии с вышеописанным принципом. Отличаются простой структурой бегуна и в зависимости от его типа подразделяются на следующие группы:

Отличительная особенность линейного асинхронного двигателя с постоянными магнитами состоит в практически полном отсутствии сил притяжения бегуна к статору, что важно для некоторых разновидностей электроприводов. Во многих приводных машинах, в том числе в составе станков с ЧПУ, линейный асинхронный двигатель осуществляет возвратно-поступательное движение. Поэтому он должен иметь хорошие пусковые характеристики, что достигается выбором бегуна с повышенным активным сопротивлением.

Существенный недостаток, которым обладают линейные асинхронные двигатели, состоит в наличии краевого эффекта. Данное явление представляет собой комплекс электромагнитных процессов ухудшающих рабочие характеристики ЛД. Это обусловлено разомкнутой конструкцией статора, являющейся причиной появления тормозных усилий, возникновения поперечных сил, стремящихся сместить подвижную часть в поперечном направлении.

Одной из разновидностей асинхронных ЛД является трубчатый линейный двигатель, называемый также коаксиальным или цилиндрическим. Принципиальное отличие эл/привода состоит в круговом расположении обмоток (на рисунке поз.2) относительно постоянных магнитов. При этом магнитные элементы сформированы в виде цилиндра (поз.1). Упрощенно схема линейного двигателя представляет собой трубчатый объем, на который необходимо намотать электрический проводник. Выглядит это следующим образом:

Цилиндрический линейный двигатель не имеет сердечника, являющегося источником излишнего нагрева под воздействием вихревых токов. В нем также не возникает дополнительных усилий в области между электрообмотками и цилиндром. Это способствует более плавному, равномерному движению при любых величинах скорости. Как результат, КПД линейного двигателя трубчатого типа заметно выше, чем аналогичный показатель у плоского привода.

Ввиду симметричной конструкции цилиндрический линейный двигатель не столь чувствителен к неравномерности размеров зазора, что упрощает его монтаж и изготовление. Благодаря симметрии он также превосходит в эффективности использования магнитного поля и требует вдвое меньшего числа редкоземельных магнитных материалов, чем плоский линейный асинхронный двигатель. Это обеспечивает существенную экономию при изготовлении электродвигателя.

Шаговые электромоторы

Линейные шаговые двигатели преобразуют последовательность электрических сигналов не во вращательное, а в поступательное прямолинейное движение. Они применяются в технологиях, требующих перемещения объектов в плоскости. Это могут быть двигатели для ЧПУ станков или графопостроители современных ЭВМ. Использование линейного шагового двигателя упрощает кинематическую схему эл/привода.

Плоский статор изготавливается из магнитомягкого материала. Для подмагничивания магнитопроводов устанавливаются постоянные магниты. Якорь ЛД перемещается в соответствии с принципом аналогичным мотору вращения только в прямолинейном направлении. Для этого на плоскости подвижной и неподвижной части выполнены зубцы равных размеров. В пределах одной секции бегуна линейного шагового двигателя зубцы смещены на половину своей ширины t/2, а во второй части – на четверть t/4. При этом вне зависимости от места расположения бегуна, обеспечивающего процесс подмагничивания, магнитное сопротивление будет оставаться одинаковым.

Линейные шаговые двигатели между статором и подвижной частью имеют минимальный магнитно-воздушный зазор, через который происходит взаимодействие. При этом практически отсутствует сопротивление перемещению, в результате линейный шаговый двигатель обеспечивает высокоточное позиционирование.

Линейный актуатор в традиционном исполнении представляет собой линейные двигатели постоянного тока, выполненные на базе коллекторных моторов. В подобных устройствах вращение преобразовывается в поступательное движение посредством редуктора, гайки и длинного винта, соединенных с выходным валом. В связи с тем, что такая конструкция не способна обеспечить точность перемещения или требуемые параметры скорости применяют электропривод с шаговым двигателем вращения, у которого вместо стандартного вала реализуется одна из следующих конструкций:

Линейный шаговый двигатель или актуатор первого вида имеет в своей конструкции удлиненный вал с нанесенной на него резьбой и гайку, поступательно перемещающуюся вдоль вала. При этом сама гайка стационарна. Длина винта-вала соответствует длине хода.

Во втором случае линейный шаговый двигатель обеспечивает прямолинейное движение посредством выдвижного штока и соединенного с ним выходного вала с резьбой. Приложение внешней нагрузки производится непосредственно на шток.

Вариант полой центральной части с внутренней гайкой предусматривает установку ходового винта. Последний по мере вращения гайки движется параллельно своей оси и может выходить по обе стороны эл/мотора.

Линейные шаговые двигатели в виде актуаторов предназначены для построения систем с поступательным перемещением объектов с небольшой скоростью и высокой точностью при работе в ограниченных рабочих пространствах.

Моторы внутреннего сгорания

Этот тип моторов кардинально отличается от классического электрического привода, например, такого как асинхронный линейный двигатель, поскольку имеет принципиально иное устройство и метод работы. По сути это двигатель внутреннего сгорания, но без сложного и громоздкого кривошипно-шатунного механизма. Подобные типы линейных двигателей имеют мертвый (неподвижный) замкнутый контур, в объеме которого прямолинейно перемещаются один или два поршня. Свободное перемещение поршневого устройства обеспечивается сжатым воздушным потоком, находящимся в смежных емкостях, пружинным элементом и массой самого поршня.

Линейные двигатели внутреннего сгорания имеют более простое конструктивное исполнение по сравнению с традиционным вариантом с кривошипно-шатунной системой. Они более уравновешенны, долговечны, обладают компактными размерами. На базе приводов этого типа выполняют электрические генераторы, дизель-молоты. Существенным недостатком свободно-поршневых агрегатов является сложный пуск и управление линейным двигателем. Это связано с отсутствием каких-либо жестких связей в составе приводного механизма

В большинстве случаев запуск установки осуществляется посредством сжатого воздуха. В то же время благодаря развитию микропроцессорных технологий проводят эксперименты в части электронного пуска и управления процессом. Такими способами являются:

Учитывая перспективность нового направления, многие энтузиасты выполняют расчет линейного механизма, после чего своими подручными средствами и собственными руками создают модели электрических генераторных машин. С этой целью цилиндрами служат трубки из стекла, поршнями становятся бобышки из графита, а источником искры – плата бытового устройства для розжига газовой плиты. При желании можно создать небольшой мотор и успешно его использовать как автономный источник электроэнергии. При этом необходимо учитывать, что при использовании постоянных магнитов должна быть организована достаточная система охлаждения. Это вызвано тем, что магнитные элементы имеют свойство при достижении определенного уровня температуры размагничиваться.

Источник

Линейный двигатель

Из Википедии — свободной энциклопедии

Лине́йный дви́гатель — электродвигатель, у которого один из элементов магнитной системы разомкнут и имеет развёрнутую обмотку, создающую магнитное поле, а другой взаимодействует с ним и выполнен в виде направляющей, обеспечивающей линейное перемещение подвижной части двигателя. Сейчас разработано множество разновидностей (типов) линейных электродвигателей, например:

Многие типы линейных двигателей, такие как асинхронные, синхронные или постоянного тока, повторяют по принципу своего действия соответствующие двигатели вращательного движения, в то время как другие типы линейных двигателей (магнитострикционные, пьезоэлектрические и др.) не имеют практического исполнения как двигатели вращательного движения. Неподвижную часть линейного электродвигателя, получающую электроэнергию из сети, называют статором, или первичным элементом, а часть двигателя, получающую энергию от статора, называют вторичным элементом или якорем (название «ротор» к деталям линейного двигателя не применяется, так как слово «ротор» буквально означает «вращающийся», а в линейном двигателе вращения нет).

Наибольшее распространение в транспорте и для больших линейных перемещений получили асинхронные и синхронные линейные двигатели, но применяются также линейные двигатели постоянного тока и линейные электромагнитные двигатели. Последние чаще всего используются для получения небольших перемещений рабочих органов и обеспечения при этом высокой точности и значительных тяговых усилий.

Источник

Линейные двигатели внутреннего сгорания — в роли портативных источников энергии и не только

Более 100 лет известен такой механизм, как двигатель внутреннего сгорания.

Двигатели данного типа применяются повсеместно, как наиболее распространённый способ преобразования химической энергии в механическое движение.

Однако существует еще один вид совершенно замечательного двигателя — который называется линейным двигателем внутреннего сгорания. Простота устройства, высокая скорость работы и эффективность — делают такой двигатель весьма перспективным, для использования в рамках множества задач.

Все двигатели внутреннего сгорания можно условно подразделить на три крупных вида:

в них процесс осуществления полезной работы и наполнения цилиндра двигателя новой порцией смеси для сжигания, — производится за 2 движения поршня. При движении поршня вниз — производится полезная работа, при движении его в обратном направлении, то есть верх, — осуществляется сжатие поступивший смеси, для последующего её сжигания;

в них процесс осуществления полезной работы, продувка цилиндра от продуктов сгорания и заполнение его новой порцией смеси, — осуществляется за 4 движения поршня:

суть которых заключается в том, что сжигание смеси происходит за счёт резкого повышения давления, а следовательно и температуры, которая собственно и поджигает поступившую в цилиндр смесь.

Кроме того, существуют различные комбинации между этими перечисленными выше тремя видами. Однако, несмотря на попытки инженеров как-то скомбинировать эти три подхода, в основном, прижились именно они, в «чистом» виде.

Несмотря на широкое распространение двигателей внутреннего сгорания, существует один особый подвид двигателей, который хоть и не получил широкое распространение (на которое он вправе рассчитывать), тем не менее, в некоторых сферах он всё равно применяется.

Суть таких двигателей заключается в том, что они существенно проще классических двигателей внутреннего сгорания. Проще потому, что в их конструкции полностью исключена такая массивная и сложная система деталей, как «кривошипно-шатунный механизм».

Оппозитный поршневой двигатель с внешним сжатием

Двигатель с противоположным поршнем и внутренним сжатием

Однопоршневой двигатель одностороннего действия с возвратным механизмом

Свободнопоршневой двигатель

Свободнопоршневой двигатель двойного действия

В обычных двигателях данный механизм служит для того, чтобы произвести полезную работу, а также вернуть поршень в изначальное положение, которое он занимал до начала движения.

Система получается достаточно стабильной, прогнозируемой, может быть легко настраиваемой.

Однако, такое усложнение системы не проходит даром, — это приводит к тому, что существенно усложняется механизм в целом, утяжеляется двигатель, возникают разнообразные паразитные явления, которые приводят к повышенному износу цилиндро-поршневой группы.

Среди таких явлений можно назвать знакопеременные нагрузки на поршень, которые оказывают на него раскачивающие движения влево/вправо. Данные движения приводят к повышенному износу поршня и цилиндра.

Кроме того, наличие больших вращающихся масс, приводит к паразитным вибрациям, которые расшатывают конструкцию в целом и увеличивают затраты энергии на осуществление движения.

В отличие от таких классических двигателей, линейные двигатели внутреннего сгорания лишены всех этих недостатков: по своей сути, они представляют собой просто поршень, движущийся прямолинейно и не имеющий каких-либо кривошипно-шатунных механизмов.

Каким же тогда образом, поршень возвращается в первоначальное положение? Для этого существует множество схем.

По сути, для создания такого генератора необходимо просто быстро перемещать, закреплённый на связанной с поршнем оси, сильный магнит, сквозь кольцевую обмотку статора, например, как в этом «трясущемся фонарике»:

Благодаря своей простоте, данные двигатели могут развивать достаточно большие скорости. В частности, имеется информация о достижении такими двигателями частоты в 390 Герц (390 движений поршня в секунду и, соответственно, 23400 – в минуту).

Кроме того, двигатели данного типа могут быть использованы в качестве компактных и мощных источников энергии, достаточно простой конструкции. Именно это привлекает к данным двигателям повышенное внимание оборонной промышленности по всему миру.

Некоторые исследователи проводят достаточно интересные опыты, которые позволяют детально оценить эффективность таких двигателей.

В частности, группой учёных была проведена серия работ, направленная на исследование применимости линейных двигателей в военных нуждах.

Исследователи во главу угла ставили возможность создания миниатюрных систем и возможность обеспечивать высокую плотность хранимой энергии, несмотря на свои небольшие размеры.

Для этого был разработан двухтактный двигатель линейного типа, который для возврата поршня в изначальное положение использовал в пружину, с прямоугольным сечением проволоки в ней.

(Источник картинки: «№4» — в списке использованных источников, под этой статьёй)

Тесты показали, что генераторы данного типа обладают очень большим потенциалом. А именно, они могут работать на очень большой частоте, в течение продолжительного времени.

Генератор на 300 ватт и на 5 ватт — в сравнении со стандартной батарейкой, формата АА (Источник картинки: «№4» — в списке использованных источников, под этой статьёй)

В ходе поставленного эксперимента показанный на рисунке генератор мощностью 5-10 Вт проработал в течение 100 часов, работая с частотой в 390 Герц. При этом КПД генератора составил 90%.

В ходе тестирования были выявлены следующие существенные моменты:

Почему же, при таких очевидных преимуществах такого типа двигателей, они не получили широкого распространения и не вытеснили так хорошо известные нам двигатели с кривошипно-шатунным механизмом?

Наверное, ответ здесь заключается в том, что мир стал в определенной степени заложником сложившейся инфраструктуры, крупномасштабных производств и сети сервисных компаний, ориентированных на работу с классическими двигателями внутреннего сгорания.

Это одна сторона проблемы, вторая заключается в том, — что линейный двигатель внутреннего сгорания постоянно находится в зоне риска. Это проявляется в том, что двигатели постоянно балансирует на грани разрушения.

Этот риск является следствием того, что быстро движущийся поршень не имеет, как правило, какого-либо физического ограничителя (конструкции двигателей, которые требуют жесткой сцепки между поршнями, — мы сейчас осознанно опустим, так как любой инженер, старается использовать все преимущества такого типа двигателей).

А для этого требуется отказаться от каких-либо жестких сцепок и заставить двигатель работать исключительно с помощью контроля его движения с применением разнообразных факторов: сжимающихся газовых пружин; синхронно движущихся в разных направлениях и так же синхронно сходящихся в центре — уравновешенных поршней и т.д.

Нетрудно заметить из данного описания, что осуществление четкой синхронизации и контролируемого течения данного процесса, является весьма нетривиальной задачей и решается с переменным успехом.

При выходе же данного процесса из-под контроля, — это сразу же приведет к разрушению одного или нескольких поршней, а также цилиндров (ввиду удара поршней — в соответствующие «донышки» цилиндров).

Если же полностью отказаться от идеи устранения вибраций такого двигателя, используя одноцилиндровую схему, — это приведет к возникновению сильных вибраций, которые должны быть погашены массивным основанием.

Есть ещё одна неочевидная проблема, которая касается сложности пуска двигателей данного типа (мы ведь не забыли, что стараемся «выжать» из двигателя всё, поэтому мы не используем каких-либо жестких сцепок).

Обычно, пуск двигателя такого типа осуществляется с использованием импульса сжатого воздуха.

Все эти причины в своей совокупности, — сдерживают широкое распространение этих двигателей на коммерческом рынке.

Однако, в последнее время, ввиду широкого распространения разнообразных микроконтроллеров, делаются попытки по электронно-компьютерному контролю процессов, протекающих в двигателе рассматриваемого типа.

В частности, наблюдаются следующие подходы:

Однако не стоит считать, что линейные двигатели являются исключительно прерогативой научных коллективов и не выходят за пределы «секретных лабораторий».

Многие любители достаточно успешно и легко строят свои действующие модели такого типа двигателей, используя в качестве цилиндров стеклянные трубки, а в качестве поршней — графитовые бобышки.

Например, следующий автор, видео которого приведены ниже, — строит двигатели именно такого типа, для собственного удовольствия.

В качестве источника искры, — используется электронная плата от зажигалки для газовой плиты:

Здесь следует сделать примечание: не все зажигалки для газовых кухонных плит используют пьезоэлектрический либо сетевой электрический источник получения электрической искры. Некоторые зажигалки используют в качестве такого источника маломощные платы, питаемые от одной батарейки размера АА, содержащие повышающую напряжение схему.

Кроме этого, достаточно давно некоторые компании выпускают трамбовки для дорог, которые базируются на двухтактных двигателях внутреннего сгорания. По своей сути, данные устройства являются не чем иным, как линейным двигателем, только используются в сугубо утилитарных целях, «далеких от высоких технологий»:

В целом, можно резюмировать, что разработка подобных линейных двигателей внутреннего сгорания является весьма перспективным занятием. В случае, если этим занимаются любители, данное занятие может быть весьма увлекательным и можно разработать свой собственный миниатюрный двигатель, буквально карманного формата (особенно это легко, при наличии своего токарного станка по металлу)!

Такой двигатель может стать хорошим подспорьем, в получении электроэнергии, при нахождении в местах, далеких от цивилизации.

Только помните, что если этот двигатель будет использоваться для генерации электроэнергии, и будет содержать электрогенератор на постоянных магнитах, данное устройство должно очень хорошо охлаждаться, так как магниты имеют характеристику, называемую «точка Кюри», — то есть это температура, при которой магнит размагничивается.

Так как разработчик электрогенератора вряд ли ставит своей целью «системно размагничивать магниты», — ему стоит учитывать этот существенный момент.

1. www.wikipedia.org
2. www.freikolben.ch/lineargeneratoren.shtml
3. www.freikolben.ch/basics-de.shtml
4. «Miniature Internal Combustion Engine-Generator For High Energy Density Portable Power»
Kurt D. Annen*, David B. Stickler, and Jim Woodroffe
Aerodyne Research, Inc
Billerica, MA 01821

Облачные серверы от Маклауд быстрые и безопасные.

Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

Источник