موضوع مقاله: موتور القایی خطی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # موتور القایی خطی | مقدمه: مگلو سفری امن و پرسرعت را تأمین می‌کنند ولی گران‌قیمت هستند و با سیستم ریلهای معمولی سازگار نیستند. | ## بخش 1: موتور القایی خطی | جایی که «چارلز ویتستون» در کالج کینگ لندن کار می‌کرد؛ ولی مدل ویتستون بیش از حد ناکارآمد بود تا که عملی شود. مهندس آلمانی «هِرمَن کِمپِر» در سال ۱۹۳۵ موفق شد یک نمونه که کار می‌کرد را بسازد. در همان سال‌ها، محقق دانشگاه ماساچوست، «هنری کلم» Magnaplane را پیشنهاد داد که می‌توانست ۲۰٬۰۰۰ نفر را با سرعت۳۲۰ کیلومتر بر ساعت حمل کند. هرچند در سال ۱۹۶۷ یک نمونهٔ آزمایشی در کلورادو تست شد ولی بنابر مشکلات سیاسی آمریکا اسن طرح در سال ۱۹۷۵ بایگانی شد. در نسخهٔ یک طرفه میدان مغناطیسی می‌تواند نیروی دافعه‌ای ایجاد کند که هادی را از استاتور دور یا به عبارت دیگر شناور می‌کند و در مسیر میدان مغناطیسی متحرک حمل می‌کند. این نسخه‌ها از موتور القایی خطی از قواعدی که «شار متقاطع» نامیده می‌شوند پیروی می‌کنند که در آن دو قطب ناهمنام کنار به کنار قرار گرفته‌اند. این کار اجازهٔ استفاده از قطب‌های بسیار طویل را می‌دهد که خود باعث سرعت و کارایی بالا می‌شود. اولیهٔ موتور القایی خطی عموماً شامل یک هستهٔ مغناطیسی تخت (معمولاً ورقه ورقه شده) با شیارهای اریب است که کویل‌ها درون شیارها قرار می‌گیرند. به هر فاز یک قطب متناوب داده می‌شود به‌طوری‌که فازهای مختلف از نظر فیزیکی روی هم بیفتند. متداول است که ثانویه یک ورقه از جنس آلومینیوم باشد که گاهی با یک ورقهٔ آهنی در پشت همراه است. | ## بخش 2: موتور القایی خطی | در هر رسانایی که در میدان مغناطیسی قرار بگیرد، اعم از کویل‌ها یا یک صفحهٔ تخت فلزی ساده، طبق قانون لنز جریان‌های گردابی القایی که با جهت میدان مخالفت می‌کنند به وجود خواهد آمد. که در آن n سرعت سنکرون فرکانس اعمال شده‌است و P تعداد قطب است که در آن سرعت سنکرون ، t گام قطب و f فرکانس منبع است. این باور وجود دارد که تلفات در کارکرد اثر انتهایی به خاطر این است که انرژی مغناطیسی به علت وجود سرعت نسبی بین اولیه و ثانویه از دور می‌شود و از بین می‌رود. در وهلهٔ اول LIM یک حشیه ورودی دارد که در آن یک هادی ثانویه دائماً تحت تأثی میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد. جریان ثانویه در حاشیه ورودی تمایل دارد از تشکیل شار شکاف هوایی جلوگیری کند در نتیجه چگالی شار در حاشیه ورودی به‌طور عمده کمتر از چگالی شار در مرکز LIM است. بخش ابتدایی موتور یک لبهٔ خروجی دارد که در آن هادی ثانویه مستمراً از بین می‌رود. یک جریان در هادی ثانویه ثابت می‌ماند و این امر پس از زمانی روی می‌دهد که این جریان به منظور تثبیت شار حاشیه خروجی را ترک کرده‌است. این حاشیه‌ها در حاشیه‌های ورودی و خروجی به عنوان اثر انتهایی در ماشین خطی نامیده می‌شود. تفاوت‌های عمده با موتور القایی در موتور با حرکت دورانی عموماً روتور شامل هادی‌هایی است که به‌طور طبیعی از هم مجزا شده‌اند یا به فرم قفسی یا به فرم سیم پیچی شده‌اند. در صورتی که در یک موتور خطی می‌توان روتوری داشت که به‌طور ساده از یک ورق یا صفحه سخت هادی و جریان‌های القا شده در بدنه همین ورقه یا صفحه گردش می‌نمایند. | ## بخش 3: موتور القایی خطی | در صورتی‌که در یک موتور خطی همواره می‌توان به دو استاتور برخورد نمود که در مقابل هم قرار گرفته‌اند، که بدین وسیله مسیر بسته شدن خطوط فوران را آسانتر نموده و همین‌طور اندازهٔ اندوکتانس را در فاصله هوایی افزایش می‌دهد. در یک موتور آسنکرون گردان عموماً یک استاتور ثابت روتور گردان و گاهی روتور ثابت و استاتور گردان داشت گاهی استاتور طویل تر (بینهایت) از رتور و گاهی روتور طویل تر (بینهایت) از استاتور می‌باشد. محاسبه نیروی محرکه مغناطیسی برای نیروی محرکه مغناطیسی می‌توان یک عبارت تقریبی را محاسبه نمود که در آن از آثار انتهایی روتور و استاتور صرفنظر شده. فرض می‌کنیم که استاتور دارای ساختمانی که به یک فاصله گام قطبی محدود گردیده باشد هر اندوکتور استاتور ۱ و ۲ شامل سه بوبین که دارای محورهایی موازی با هم و در امتداد z می‌باشند؛ و به ترتیب به اندازه فاصله 𝜆/۳ در امتداد محور y از هم قرار دارند. اندوکسیون لغزنده حاصل از اندوکتورها را می‌توان همانند موجی با توزیع سینوسی فرض نمود:که تابعی از فضا و زمان که در امتداد محور v با سرعتی برابر 𝑈_۰ تغییر مکان می‌دهد. بنابر حرکت نسبی بین شار متحرک و هادی‌ها جریان الکتریکی در هادی آلومینیومی ثانویه القا می‌شود. این جریان القایی با موج شار عبوری واکنش متقابل نشان می‌دهد و منجر به ایجاد نیروی خطی F می‌شود. اگر ثانویه ثابت باشد و اولیه بتواند آزادانه حرکت کند، این نیرو اولیه را در جهت نیروی وارد شده حرکت می‌دهد که حرکت مستقیم الخط را در پی دارد. کاربردها این نوع موتورها معمولاً در جاهایی که به نیروی غیرتماسی نیاز است استفاده می‌شوند. | ## جمع‌بندی | مزیت‌ها این نوع موتورها به دلیل شناور بودن، نیاز به تعمیر و نگهداری چندانی ندارند.