16 ноября 2021

В Пермском Политехе разрабатывают линейный электродвигатель для нефтянки и роботостроения

Ученые Пермского Политеха – участника Пермского НОЦ «Рациональное недропользование» разрабатывают электродвигатель, который сможет осуществлять линейные и возвратно-поступательные движения без опосредования вращательным движением. Двигатель разработан для шлифовальных станков, однако имеет широкую область применения.

Ранее, в 2013 году, исследователи кафедры «Электротехника и электромеханика» Пермского Политеха успешно создали линейный электродвигатель, который используют в качестве плунжерного насоса для добычи нефти. Новая конструкция отличается меньшим размером, а также поможет сделать позиционирование шлифовальных станков более точным, расширить перечень режимов работы, улучшить качество деталей, упростить и удешевить производство и обслуживание станков.

Ученые отмечают, что пока аналогов разработки в России нет. Единственным производителем линейных двигателей на мировом рынке является Китай.

– Сегодня станки для обработки металлических деталей оснащены механизмами, которые преобразуют вращательное движение в возвратно-поступательное. Эти механизмы предполагают множество «слабых мест», связанных с трущимися деталями, которые в большинстве случаев нуждаются в смазке. Это влечет за собой дополнительные затраты на техническое обслуживание и капитальный ремонт. Поэтому сейчас большой интерес вызывают линейные электродвигатели, которые имеют более простую конструкцию и кинематику процессов. Их важной особенностью является преобразование электрической энергии в линейное или возвратно-поступательное движение без дополнительных устройств, – рассказывает один из разработчиков, аспирант электротехнического факультета Пермского Политеха Никита Жужгов.



На фото вариант статора цилиндрического линейного вентильного двигателя с тремя симметричными пазами


Новую модель линейного электродвигателя можно будет применять в сферах нефтедобычи, робототехники, металлургии и транспорта.

– Помимо сферы добычи нефти и обработки металлов, разработку можно будет использовать в робототехнике. Разработка электроприводов с линейными двигателями сможет найти применение в мехатронных модулях робототехнических комплексов, – поясняет молодой исследователь.

Результаты работы молодые ученые представили на III международной конференции MIP: Engineering-III 2021 и опубликовали в журнале «Электромеханика». Исследования они выполнили по государственному заданию Министерства науки и высшего образования РФ.

Сейчас ученые Пермского Политеха проводят испытания опытного образца разработки. Они уже смоделировали в специальной программе режимы работы станка с новым двигателем и создали технологию, которая позволит заменять существующие электродвигатели на линейные без последствий.