Lineáris léptetőmotor, más névenlineáris léptetőmotor, egy mágneses rotormag, amely az állórész által generált pulzáló elektromágneses mezővel kölcsönhatásba lépve forgást hoz létre, a motor belsejében elhelyezett lineáris léptetőmotor a forgómozgást lineáris mozgássá alakítja. A lineáris léptetőmotorok közvetlenül lineáris vagy lineáris alternáló mozgást végezhetnek. Ha forgómotort használnak áramforrásként a lineáris mozgássá alakításához, fogaskerekekre, bütykös szerkezetekre és mechanizmusokra, például szíjakra vagy vezetékekre van szükség. A lineáris léptetőmotorok első bevezetése 1968-ban történt, és a következő ábra néhány tipikus lineáris léptetőmotort mutat be.
A külső hajtású lineáris motorok alapelve
Egy külsőleg hajtott lineáris léptetőmotor forgórésze egy állandó mágnes. Amikor áram folyik át az állórész tekercsén, az állórész tekercselés vektor mágneses mezőt generál. Ez a mágneses mező arra készteti a forgórészt, hogy egy bizonyos szögben forogjon, így a forgórész mágneses mezőpárjának iránya egybeesik az állórész mágneses mezőjének irányával. Amikor az állórész vektor mágneses mezője egy szöggel elfordul, a forgórész is egy szöget zár be ezzel a mágneses mezővel. Minden elektromos impulzus bemenetre az elektromos forgórész egy szöggel elfordul és egy lépéssel előre mozdul. A kimenete a bemeneti impulzusok számával arányos szögeltolódást és az impulzusfrekvenciával arányos sebességet hoz létre. A tekercsek feszültség alá helyezésének sorrendjének megváltoztatása megfordítja a motor forgását. Így a léptetőmotor forgása az impulzusok számának, a frekvenciának és az egyes fázisok motortekercseinek feszültség alá helyezésének sorrendjének szabályozásával vezérelhető.
A motor egy csavart használ kimenő tengelyként, és egy külső meghajtóanya kapcsolódik a csavarhoz a motoron kívül, megakadályozva, hogy a csavaranyák egymáshoz képest elforduljanak, így lineáris mozgást érve el. Az eredmény egy jelentősen leegyszerűsített kialakítás, amely lehetővé teszi a lineáris léptetőmotorok közvetlen használatát a precíz lineáris mozgáshoz számos alkalmazásban külső mechanikus összekötőelem telepítése nélkül.
A külső hajtású lineáris motorok előnyei
A precíziós lineáris csavarléptetőmotorok hengereket helyettesíthetneknéhány alkalmazás, olyan előnyöket elérve, mint a precíz pozicionálás, a szabályozható sebesség és a nagy pontosság. A lineáris csavaros léptetőmotorokat széles körben alkalmazzák, beleértve a gyártást, a precíziós kalibrálást, a precíziós folyadékmérést, a precíz pozíciómozgást és sok más, nagy pontossági követelményeket támasztó területet.
▲Nagy pontosságú, ismételhető pozicionálási pontosság akár ±0,01 mm-ig
A lineáris csavarléptetőmotor egyszerű átviteli mechanizmusának, pozicionálási pontosságának, ismételhetőségének és abszolút pontosságának köszönhetően csökkenti az interpolációs késleltetés problémáját. Könnyebb elérni, mint a "forgómotor + csavar". A lineáris csavarléptetőmotor hagyományos csavarjának ismétlési pozicionálási pontossága elérheti a ±0,05 mm-t, a golyósorsó ismétlési pozicionálási pontossága pedig a ±0,01 mm-t.
▲ Nagy sebesség, akár 300 m/perc
A lineáris csavarléptetőmotor sebessége 300 m/perc, a gyorsulása 10 g, míg a golyósorsó sebessége 120 m/perc, a gyorsulása pedig 1,5 g. A lineáris csavarléptetőmotor sebessége tovább javul a hőprobléma sikeres megoldása után, míg a "szervomotor és golyósorsó" sebessége korlátozott, de nehéz tovább javítani.
Magas élettartam és egyszerű karbantartás
A lineáris csavarléptetőmotor nagy pontosságú megmunkálásra alkalmas, mivel a mozgó és az álló alkatrészek között nincs érintkezés a szerelési rés miatt, és a mozgatóelemek nagy sebességű oda-vissza mozgása miatt nincs kopás. A golyósorsó nem garantálja a pontosságot a nagy sebességű oda-vissza mozgásban, és a nagy sebességű súrlódás a csavaranya kopását okozza, ami befolyásolja a mozgás pontosságát, és nem tudja kielégíteni a nagy pontosság iránti igényt.
Külső hajtású lineáris motor kiválasztása
Lineáris mozgással kapcsolatos termékek vagy megoldások fejlesztésekor a mérnököknek a következő pontokra javasoljuk a figyelmet.
1. Mekkora a rendszer terhelése?
A rendszer terhelése magában foglalja a statikus és a dinamikus terhelést, és gyakran a terhelés nagysága határozza meg a motor alapvető méretét.
Statikus terhelés: a maximális tolóerő, amelyet a csavar nyugalmi állapotban elbír.
Dinamikus terhelés: az a maximális tolóerő, amelyet a csavar mozgás közben elbír.
2. Mekkora a motor lineáris menetsebessége?
A lineáris motor forgási sebessége szorosan összefügg a csavar menetemelkedésével, a csavar egy fordulata az anya egy menetemelkedésének felel meg. Alacsony sebességhez kisebb, nagy sebességhez nagyobb menetemelkedésű csavart érdemes választani.
3. Mi a rendszer pontossági követelménye?
Csavarpontosság: a csavar pontosságát általában lineáris pontossággal mérik, azaz a tényleges elmozdulás és az elméleti elmozdulás közötti hibával, miután a csavar egy keserű száraz kört forog.
Ismétlési pozicionálási pontosság: az ismételt pozicionálási pontosság a rendszer azon pontossága, hogy képes ismételten elérni a megadott pozíciót, ami a rendszer fontos mutatója.
Holtjáték: a csavar és az anya holtjátéka nyugalmi állapotban, amikor a két tengely elmozdulhat egymáshoz képest. A munkaidő növekedésével a holtjáték is növekszik a kopás miatt. A holtjáték kompenzálása vagy korrekciója a holtjáték-kiegyenlítő anyával érhető el. Amikor kétirányú pozicionálásra van szükség, a holtjáték fontos szempont.
4. Egyéb választási lehetőségek
A kiválasztási folyamat során a következő kérdéseket is figyelembe kell venni: A lineáris léptetőmotor felszerelése megfelel-e a mechanikai tervnek? Hogyan fogják a mozgó tárgyat az anyához csatlakoztatni? Mekkora a menetes rúd effektív lökete? Milyen hajtást fognak illeszteni?
Közzététel ideje: 2022. november 16.