Linearni koračni motor, također poznat kaolinearni koračni motor, je magnetska jezgra rotora koja interakcijom s pulsirajućim elektromagnetskim poljem koje generira stator proizvodi rotaciju, linearni koračni motor unutar motora pretvara rotacijsko gibanje u linearno gibanje. Linearni koračni motori mogu izravno izvoditi linearno gibanje ili linearno recipročno gibanje. Ako se rotacijski motor koristi kao izvor energije za pretvaranje u linearno gibanje, potrebni su zupčanici, bregaste strukture i mehanizmi poput remena ili žica. Prvo uvođenje linearnih koračnih motora bilo je 1968. godine, a sljedeća slika prikazuje neke tipične linearne koračne motore.
Osnovni princip rada linearnih motora s vanjskim pogonom
Rotor linearnog koračnog motora s vanjskim pogonom je permanentni magnet. Kada struja teče kroz namot statora, namot statora generira vektorsko magnetsko polje. Ovo magnetsko polje pokreće rotor da se okreće pod određenim kutom, tako da se smjer magnetskih polja rotora podudara sa smjerom magnetskog polja statora. Kada se vektorsko magnetsko polje statora okrene za kut, rotor se također okreće pod kutom s ovim magnetskim poljem. Za svaki ulazni električni impuls, električni rotor se okreće za jedan kut i pomiče se jedan korak naprijed. Izlazi kutni pomak proporcionalan broju ulaznih impulsa i brzina proporcionalna frekvenciji impulsa. Promjenom redoslijeda napajanja namota okreće se motor. Dakle, rotacija koračnog motora može se kontrolirati kontroliranjem broja impulsa, frekvencije i redoslijeda napajanja namota motora svake faze.
Motor koristi vijak kao izlaznu os, a vanjska pogonska matica je u zahvatu s vijkom izvan motora, sprječavajući okretanje matice vijka u odnosu jedna na drugu, čime se postiže linearno gibanje. Rezultat je znatno pojednostavljen dizajn koji omogućuje izravnu upotrebu linearnih koračnih motora za precizno linearno gibanje u mnogim primjenama bez ugradnje vanjske mehaničke veze.
Prednosti linearnih motora s vanjskim pogonom
Precizni linearni vijčani koračni motori mogu zamijeniti cilindre uneke aplikacije, postižući prednosti kao što su precizno pozicioniranje, upravljiva brzina i visoka točnost. Linearni vijčani koračni motori koriste se u širokom rasponu primjena, uključujući proizvodnju, preciznu kalibraciju, precizno mjerenje fluida, precizno kretanje položaja i mnoga druga područja s visokim zahtjevima za preciznošću.
▲Visoka preciznost, ponovljiva točnost pozicioniranja do ±0,01 mm
Linearni vijčani koračni motor smanjuje problem interpolacijskog kašnjenja zbog jednostavnog mehanizma prijenosa, točnosti pozicioniranja, ponovljivosti i apsolutne točnosti. Lakše je postići nego "rotacijski motor + vijak". Točnost ponavljanja pozicioniranja običnog vijka linearnog vijčanog koračnog motora može doseći ±0,05 mm, a točnost ponavljanja pozicioniranja kugličnog vijka može doseći ±0,01 mm.
▲ Velika brzina, do 300 m/min
Brzina linearnog koračnog motora s vijkom je 300 m/min, a ubrzanje 10 g, dok je brzina kugličnog vijčanog vijka 120 m/min, a ubrzanje 1,5 g. Brzina linearnog koračnog motora s vijkom dodatno će se poboljšati nakon uspješnog rješavanja problema s toplinom, dok je brzina "rotacijskog" servo motora i kugličnog vijčanog vijka ograničena, ali ju je teško dodatno poboljšati.
Visok vijek trajanja i jednostavno održavanje
Linearni vijčani koračni motor prikladan je za visoku preciznost jer nema kontakta između pokretnih i nepokretnih dijelova zbog montažnog razmaka i nema trošenja zbog brzog recipročnog gibanja pokretača. Kuglični vijak ne može jamčiti točnost pri brzom recipročnom gibanju, a trenje pri velikoj brzini uzrokovat će trošenje matice vijka, što će utjecati na točnost gibanja i ne može zadovoljiti zahtjev za visokom preciznošću.
Odabir linearnog motora s vanjskim pogonom
Prilikom izrade proizvoda ili rješenja povezanih s linearnim gibanjem, predlažemo inženjerima da se usredotoče na sljedeće točke.
1. Koliko je opterećenje sustava?
Opterećenje sustava uključuje statičko i dinamičko opterećenje, a često veličina opterećenja određuje osnovnu veličinu motora.
Statičko opterećenje: maksimalni potisak koji vijak može podnijeti u mirovanju.
Dinamičko opterećenje: maksimalni potisak koji vijak može podnijeti kada se kreće.
2. Kolika je linearna brzina rada motora?
Brzina rada linearnog motora usko je povezana s hodom vijka, jedan okret vijka je jedan hod matice. Za male brzine preporučljivo je odabrati vijak s manjim hodom, a za velike brzine preporučljivo je odabrati veći vijak.
3. Koji je zahtjev za točnost sustava?
Točnost vijka: točnost vijka općenito se mjeri linearnom točnošću, tj. pogreškom između stvarnog hoda i teoretskog hoda nakon što se vijak okrene za gorki suhi krug.
Točnost ponavljanja pozicioniranja: točnost ponavljanja pozicioniranja definirana je kao točnost sustava da može više puta dosegnuti određeni položaj, što je važan pokazatelj za sustav.
Zazor: zazor vijka i matice u mirovanju kada se oba aksijalna relativno pomiču. Kako se vrijeme rada povećava, zazor će se također povećavati zbog habanja. Kompenzacija ili korekcija zazora može se postići maticom za uklanjanje zazora. Kada je potrebno dvosmjerno pozicioniranje, zazor je važan.
4. Ostali odabiri
U procesu odabira potrebno je uzeti u obzir i sljedeća pitanja: Je li montaža linearnog koračnog motora u skladu s mehaničkim dizajnom? Kako ćete spojiti pokretni objekt s maticom? Koliki je efektivni hod vijčane šipke? Koja će vrsta pogona biti usklađena?
Vrijeme objave: 16. studenog 2022.