Линеарен чекорен мотор, познат и каколинеарен чекорен мотор, е магнетно јадро на роторот преку интеракција со пулсирачкото електромагнетно поле генерирано од статорот за да произведе ротација, линеарен чекорен мотор во моторот за да го претвори ротационото движење во линеарно движење. Линеарните чекорни мотори можат директно да вршат линеарно движење или линеарно возвратно движење. Ако се користи ротационен мотор како извор на енергија за претворање во линеарно движење, потребни се запчаници, брегасти структури и механизми како што се ремени или жици. Првото воведување на линеарни чекорни мотори беше во 1968 година, а следната слика покажува некои типични линеарни чекорни мотори.
Основен принцип на линеарни мотори со надворешен погон
Роторот на надворешно погонуван линеарен чекорен мотор е перманентен магнет. Кога струја тече низ намотката на статорот, намотката на статорот генерира векторски магнетно поле. Ова магнетно поле го движи роторот да ротира под одреден агол, така што насоката на парот магнетни полиња на роторот се совпаѓа со насоката на магнетното поле на статорот. Кога векторското магнетно поле на статорот ротира под агол. Роторот исто така ротира под агол со ова магнетно поле. За секој влезен електричен импулс, електричниот ротор ротира под еден агол и се движи еден чекор напред. Тој дава аголно поместување пропорционално на бројот на влезни импулси и брзина пропорционална на фреквенцијата на импулсот. Промената на редоследот на енергизирање на намотката го менува моторот. Значи, ротацијата на чекорниот мотор може да се контролира со контролирање на бројот на импулси, фреквенцијата и редоследот на енергизирање на намотките на моторот во секоја фаза.
Моторот користи завртка како излезна оска, а надворешна погонска навртка е споена со завртката надвор од моторот, при што се спречува навртката да се сврти релативно една во однос на друга, со што се постигнува линеарно движење. Резултатот е значително поедноставен дизајн што овозможува директно користење на линеарни чекорни мотори за прецизно линеарно движење во многу апликации без инсталација на надворешна механичка врска.
Предности на линеарни мотори со надворешен погон
Прецизните линеарни завртки-чекорни мотори можат да ги заменат цилиндрите вонекои апликации, постигнувајќи предности како што се прецизно позиционирање, контролирана брзина и висока точност. Линеарните завртки-чекорни мотори се користат во широк спектар на апликации, вклучувајќи производство, прецизна калибрација, прецизно мерење на течности, прецизно движење на положбата и многу други области со барања за висока прецизност.
▲Висока прецизност, повторувачка точност на позиционирање до ± 0,01 мм
Линеарниот завртен чекорен мотор го намалува проблемот со интерполацискиот застој поради едноставниот механизам за пренос, точноста на позиционирањето, повторувањето и апсолутната точност. Полесно е да се постигне отколку со „ротирачки мотор + завртка“. Точноста на повторување на позиционирањето на обичниот завртка на линеарниот завртен чекорен мотор може да достигне ±0,05 mm, а точноста на повторување на топчестиот завртка може да достигне ±0,01 mm.
▲ Голема брзина, до 300 м/мин
Брзината на линеарниот завртувачки чекорен мотор е 300 m/min, а забрзувањето е 10 g, додека брзината на топчестиот заврт е 120 m/min, а забрзувањето е 1,5 g. Брзината на линеарниот завртувачки чекорен мотор ќе биде дополнително подобрена по успешното решавање на проблемот со топлината, додека „ротационата“ брзина на „серво моторот и топчестиот заврт“ е ограничена во брзината, но тешко е да се подобри повеќе.
Висок век на траење и лесно одржување
Линеарниот завртен чекорен мотор е погоден за висока прецизност бидејќи нема контакт помеѓу подвижните делови и фиксните делови поради монтажниот јаз и нема абење поради брзото повратно движење на погонските уреди. Топчестиот завртка не може да гарантира точност при брзото повратно движење, а триењето при голема брзина ќе предизвика абење на завртката, што ќе влијае на точноста на движењето и не може да ги задоволи барањата за висока прецизност.
Избор на линеарен мотор со надворешен погон
Кога изработуваме производи или решенија поврзани со линеарно движење, им препорачуваме на инженерите да се фокусираат на следниве точки.
1. Колкаво е оптоварувањето на системот?
Оптоварувањето на системот вклучува статичко и динамичко оптоварување, а честопати големината на оптоварувањето ја одредува основната големина на моторот.
Статичко оптоварување: максималниот потисок што завртката може да го издржи во мирување.
Динамичко оптоварување: максималниот потисок што завртката може да го издржи кога е во движење.
2. Колкава е линеарната брзина на моторот?
Брзината на работа на линеарниот мотор е тесно поврзана со завртката на завртката, едно вртење на завртката е едно завртка на навртката. За мала брзина, препорачливо е да се избере завртка со помал завртка, а за голема брзина, препорачливо е да се избере поголем завртка.
3. Која е точноста што е потребна за системот?
Точност на завртката: точноста на завртката генерално се мери со линеарна точност, односно грешката помеѓу вистинското движење и теоретското движење откако завртката ќе ротира за горчлив сув круг.
Точност на повторено позиционирање: точноста на повторено позиционирање е дефинирана како точност на системот да може постојано да ја достигнува одредената позиција, што е важен индикатор за системот.
Контраак: контраакцијата на завртката и навртката во мирување кога двете аксијални делови се релативно подвижни. Со зголемувањето на времето на работа, контраакцијата исто така ќе се зголеми поради абење. Компензација или корекција на контраакцијата може да се постигне со навртка за елиминација на контраакцијата. Кога е потребно двонасочно позиционирање, контраакцијата е проблем.
4. Други избори
Во процесот на избор треба да се земат предвид и следниве прашања: Дали монтирањето на линеарниот чекорен мотор е во согласност со механичкиот дизајн? Како ќе го поврзете подвижниот објект со навртката? Колкав е ефективниот ход на завртката? Каков вид на погон ќе се совпадне?
Време на објавување: 16 ноември 2022 година