Home arrow การทดลองเสมือนจริง arrow มอเตอร์เชิงเส้น (Linear Motor)
Home    Contacts



มอเตอร์เชิงเส้น (Linear Motor) PDF พิมพ์

 

คลิกครับ

 

คลิกครับ



เครื่องจักรกลสนามแม่เหล็กขวาง

 

     คลิกครับ 

เครื่องจักรกลเชิงเส้น

 

     คลิกครับ 



 

สนามแม่เหล็กไฟฟ้า

และการลอยตัวในอากาศ

     ปกติแล้วรอบ ๆ แม่เหล็กจะมีแรงเหนี่ยวนำเกิดขึ้นซึ่งเรียกกันว่า “สนามแม่เหล็ก”  เส้นแรงแม่เหล็กที่กระทำจากขั้วเหนือไปยังขั้วใต้จะมีหลายเส้นนั้นเราเรียกกันว่า  “เส้นฟลักซ์”  (Flux lines)  ตามรูป  เส้นแรงแม่เหล็กนี้จะกระทำต่อสิ่งที่อยู่รอบข้างในลักษณะของแรงกระทำหรือการเหนี่ยวนำได้

รูปที่ 1 การเกิดสนามแม่เหล็ก

     กระแสไฟฟ้าเป็นการไหลของอิเล็กตรอนที่ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขึ้นได้  ซึ่งถ้าหากมีอิเล็กตรอนเคลื่อนไหวขึ้นแล้วไปสร้างสนามแม่เหล็กได้ที่อื่นอีก  จะเรียกได้ว่าเป็นผลจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้านั่นเอง

     เมื่อมีแท่งแม่เหล็กเคลื่อนผ่านสายไฟฟ้าที่พันเป็นขด  สนามแม่เหล็กจะสร้างพลังงานไฟฟ้าขึ้นในสาย
ไฟฟ้านั้น ซึ่งเป็นการเหนี่ยวนำทางสนามแม่เหล็กไฟฟ้านั่นเอง   พลังงานไฟฟ้านี้จะสร้างแรงดันไฟฟ้าระหว่างปลายของสายไฟฟ้า กล่าวได้ว่าการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะต้องการการเคลื่อนที่ระหว่างขดลวดและแท่งแม่เหล็กเคลื่อนที่หรืออาจจะเคลื่อนที่ทั้งแม่เหล็กหรือขดลวดก็ได้  รูปที่ 2 แสดงถึงผลจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทำให้เกิดกระแสไหลขึ้นได้ในขดลวด

รูปที่ 2  ผลจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

     ในการเคลื่อนที่ของแม่เหล็กนั้น สามารถอธิบายได้จากมอเตอร์ที่นำมาจัดทำเป็นแนวระนาบในเชิงเส้น  คือ มอเตอร์อินดักชันเชิงเส้น ที่สามารถทำงานได้ในแนวราบ และมีการนำมาประยุกต็เป็นแนวคิดแรกเริ่มของรถไฟฟ้าแม่เหล็กลอยตัวที่มีลักษณะการเคลื่อนที่ด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าคล้ายกับมีเบาะลมรองรับอยู่  มอเตอร์ชนิดนี้เหมือนกับมอเตอร์อินดักชันที่มีขดลวดหลายเฟสจำนวนหลาย ๆ ชุดวางอยู่ในร่องโรเตอร์ตามรูปที่ 3

รูปที่ 3  ลักษณะของมอเตอร์เชิงเส้น

     การลอยตัวของแม่เหล็กสามารถทำได้โดยใช้ระบบแรงดูดหรือระบบแรงผลัก หรือเป็นระบบที่ใช้ทั้งแรงดูดและแรงผลักร่วมกัน  ทำให้รถไฟฟ้าลอยอยู่ในอากาศได้

     ระบบแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic system- EMS)  ขึ้นกับแรงดูดระหว่างแม่เหล็กไฟฟ้ากับรางเหล็กที่เป็นตัวนำแม่เหล็ก (เฟอร์โรแมกเนติก)  ตามรูปที่ 4  แรงดูดที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ระยะลดลง  กระแสแม่เหล็กจะถูกควบคุมเพื่อให้ความสูงที่ลอยตัวอยู่ในระดับที่ออกแบบไว้ ซึ่งโดยส่วนใหญ่จะประมาณ 2-3 เซนติเมตร

รูปที่ 4  การลอยตัวทางแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยแรงดูดโดยแม่เหล็กไฟฟ้าแขวนต่ำกว่าราง

 

      รูปที่ 5  เป็นรถไฟฟ้าทรานสราปิด TR-07  ของเยอรมันที่ลอยตัวอยู่ในอากาศจากแรงดูดแม่เหล็ก  โดยชุดแยกแม่เหล็กไฟฟ้าชุดหนึ่งจะให้แรงในแนวนอนที่เป็นแรงผลักดันที่กระทำโดยสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ไปตามราง  รถไฟฟ้านี้สามารถบรรทุกผู้โดยสาร 200 คนที่ความเร็วสูงสุด  500 กิโลเมตรต่อชั่วโมง  โดยลอยในอากาศสูง 8 มม.  และใช้กำลังไฟฟ้าประมาณ 43 เมกกะวัตต์  ที่ความเร็ว 400 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

รูปที่ 5 รายละเอียดของระบบไฟฟ้าแม่เหล็กลอยตัวแมกเลฟทรานสราปิดของเยอรมัน

รูปที่ 6  การลอยตัวทางแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยแรงผลักโดยแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่สูงกว่าราง

แมกเลฟทรานสราปิด


 

ของ  ผศ. ถาวร  อมตกิตติ์

 คลิกดูเพิ่มเติมครับ


 

   โดยปกติแล้วมอเตอร์ส่วนใหญ่จะทำงานโดยได้รับพลังงานจากการหมุน แต่มอเตอร์เชิงเส้นนี้เป็นมอเตอร์ที่เคลื่อนเป็นเส้นตรง ซึ่งถือว่าเป็นมอเตอร์เหนี่ยวนำชนิดหนึ่ง มอเตอร์เชิงเส้นมักใช้ในการขับเคลื่อนรถไฟที่กด้วยแรงแม่เหล็ก


 

ตัวอย่างของการยกด้วยแม่เหล็กเช่น รถไฟแมกเลฟ (maglev train) ซึ่งเป็นรถไฟที่วิ่งด้วยความเร็วสูง โดยจะใช้หลักการของสนามแม่เหล็กช่วยพยุงรถไฟไว้ไม่ให้ติดกับราง อันจะส่งผลให้รถไฟสามารถวิ่งได้เร็วขึ้นเนื่องจากมีแรงเสียดทานต่ำ

 

 
< ก่อนหน้า   ถัดไป >
สถิติผู้เยี่ยมชม: 39911520
ขณะนี้มี 31 บุคคลทั่วไป ออนไลน์

สมัครสมาชิก
เพื่อรับเอกสารเพิ่ม!