Câu tạo của LBM được minh hoạ trên hình 2.1:
Hình 2. 1 Mặt cắt của cuộn dây và nam châm [2]
Cuộn dây Nam châm Đệm nhôm Keo cách điện ROTOR download by : skknchat@gmail.com
29
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
trong đó chín cuộn dây được thiết lập cho 3 pha A, B và C. Các cuộn dây được cuốn để bao roto và tạo khe hở đủ nhỏ để roto có thể chuyển động được. Đường kính trong của các cuồn dây là 67mm. Các cuộn dây được sắp xếp nối tiếp theo thứ tự của các pha. Cuộn dây ở giữa của mỗi pha sẽ được đảo ngược hướng và thể hiện bằng dấu nháy đơn (ví dụ A’). Mỗi cuộn dây được cuốn 179 vòng, tiết diện dậy được lựa chọn để dòng điện lớn nhất là 8A.
Hình 2. 2 Lắp ráp của các cuộn dây với miếng đệm [2]
Các miếng đệm nhôm được sử dụng giữa các cặp nam châm để ghép các nam chân lại với nhau. Điều này làm giảm cường độ từ thông vì nó tăng khoảng cách giữa các nam châm, nhưng nếu không sẽ rất khó gắn các nam châm lại do lực từ tạo ra giữa các cực nam châm đối lập. Miếng đệm nhôm có độ dày 6.35mm, đường kính ngoài 58mm, đường kính trong 40mm. Các nam châm và miếng đệm nhôm được gắn lại bởi lớp bọc ngoài. Các nam châm và miếng đệm được gắn trong ống với hướng NS-NS- SN-SN. Các nam này sẽ được truyền lực từ của 9 cuộn dây như hình 2.1. Toàn bộ phần này tạo nên kích cỡ của phần chuyển động roto có đường kính 64mm và chiều dài 108mm.
Thiết kế phần cơ khí của động cơ tuyến tính cần phải phân tích cẩn thận những thông số cần thiết. Mong muốn chính là đạt được vị trí chính xác của chuyển động, ngoài ra cũng mong muốn thiết kế tạo ra lực lớn nhất có thể với kích cỡ động cơ nhỏ gọn. Các hạn chế chính xuất phát từ nam châm và giá trị dòng điện trong các cuộn dây. Các nam châm được lựa chọn có hình dạng hình trụ tròn là hợp chất của Neodymium Iron Boron (NdFeB). Vấn đề lựa chọn nam châm là sự thỏa hiệp giữa chi phí và hiệu quả sử dụng. Nam châm Samarium cobalt (SmCO5) là loại tốt nhất nhưng giá khá cao. NdFeB là nam châm đắt hơn Ferrite và Alinco nhưng có mật độ năng lượng cao hơn
30
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
và nhỏ gọn hơn. Tuy nhiên, nam châm NdFeB hoạt động trong phạm vi nhiệt độ thấp và có thể mất từ tính ở nhiệt độ 150oC. Nó cũng dễ bị ăn mòn, do đó, các nhà sản xuất đã phủ một lớp hỗn hợp Mg để hạn chế vấn đề này. Do tính thông dụng, các nam châm được chọn có đường kính ngoài 60.3mm, đường kính trong 36mm, độ dài 14.5mm và có độ cảm ứng từ tối thiểu là 1.20T1.
Khi dán các cuộn dây với nhau, các lớp đệm để lại khoảng cách giữa các cuộn dây cho các dây dẫn đi từ trong ra ngoài. Các miếng đệm được cắt sao cho đường kính trong lớn hơn đường kính trong của cuộn dây và đường kính ngoài nhỏ hơn đường kính ngoài của cuộn dây. Điều này cho phép các ống đồng trượt tự do qua các cuộn dây và cũng để lại phía ngoài các cuộn dây có vị trí thích hợp. Có 8 miếng đệm được sử dụng, bề mặt của miếng đệm được tạo xước để tăng độ bám dính như hình 2. Khi dán các cuộn dây và miếng đệm với nhau, sự liên kết dọc trục được duy trì bằng một ống bao bọc ngoài cứng.