يمكن اعتبار المحرك الخطي بمثابة محرك مضاعفات دوار متماسك ووضعه مسطحًا لإنتاج حركة خطية بشكل أساسي. المشغل الخطي التقليدي هو عنصر ميكانيكي يحول حركة الدوران لمحرك المؤازرة الدوارة إلى سفر خط مستقيم. يقدم كلاهما حركة خطية ولكن مع خصائص الأداء المختلفة والمقايضات. لا توجد تقنية متفوقة أو أدنى - يعتمد اختيار استخدامها على التطبيق. لنلقي نظرة فاحصة.

تتمثل قاعدة الإبهام للمحركات الخطية في أنها تتألق في التطبيقات التي تتطلب تسارعًا كبيرًا أو سرعات عالية أو دقة عالية. في مقاييس أشباه الموصلات ، على سبيل المثال ، حيث يكون الدقة والإنتاجية حاسمة وحتى ساعة من التوقف يمكن أن تكلف عشرات الآلاف من الدولارات ، توفر المحركات الخطية الحل المثالي. ولكن ماذا عن الوضع الأقل تطلبًا؟

كانت القضية المبكرة مع المحركات الخطية هي القدرة التنافسية للتكلفة. تتطلب المحركات الخطية مغناطيسًا نادرًا ، والذي يقدم أحد العوامل المقيدة لطول السكتة الدماغية. من المؤكد ، من الناحية النظرية ، يمكن اصطفاف المغناطيس عمليا إلى ما لا نهاية ، ولكن في الواقع ، بصرف النظر عن التحدي المتمثل في ضمان صلابة كافية على طول السكتة الدماغية الطويلة ، فإن التكاليف تتصاعد ، وخاصة بالنسبة لتصميمات القنوات U.

يمكن أن تولد المحركات ذات النواة الحديدية نفس القوة باستخدام مغناطيس أصغر من التصميم المكافئ بدون الحديد ، لذلك إذا كانت العضلات هي المتطلبات الأساسية وأن مواصفات الأداء مريحة بما يكفي لتحمل بعض اضطرابات القوة التي تؤدي إلى وضع ديناميكي أو أخطاء السرعة ، فقد تكون نواة الحديد هي أفضل طريقة. إذا كانت متطلبات الأداء أكثر مرونة ، بناءً على ترتيب الميكرون بدلاً من المقاييس النانوية ، فربما توفر مجموعة المشغل الخطي أنسب التسوية - اختر مشغلًا خطيًا لتعبئة المخدرات ، ولكن المحرك الخطي لتسلسل الحمض النووي لاكتشاف المخدرات.

طول السفر
على الرغم من وجود الكثير من الاستثناءات ، فإن طول السكتة الدماغية الأمثل للمحركات الخطية يتراوح من بضعة ملليمترات إلى عدة أمتار. أقل من ذلك ، قد يكون البديل مثل الثني أكثر فعالية ؛ في الأعلى ، من المحتمل أن تكون محركات الأقراص الحزام ثم تصاميم الرف والثبات رهانات أفضل.

إن طول السكتة الدماغية للمحركات الخطية ليس فقط من خلال التكلفة والاستقرار المتصاعد ولكن من خلال إصدار إدارة الكابلات. لتوليد الحركة ، يجب تنشيط المهد ، مما يعني أن كابلات الطاقة تحتاج إلى السفر معه بطول السكتة الدماغية الكاملة. إن الكابلات عالية الإقامة والخلايا المرافقة لسباقات الأسرار باهظة الثمن ، وحقيقة أن الكابلات هي أكبر نقطة فشل منفردة في التحكم في الحركة بشكل عام مما يعقد المشكلة.

بالطبع ، يمكن لطبيعة المحركات الخطية أن تسفر عن حل ذكي لتلك المشكلة. حيث لدينا هذه المخاوف ، سنقوم بتركيب الشورق إلى القاعدة الثابتة وننقل مسار المغناطيس. وبهذه الطريقة ، تأتي جميع الكابلات إلى الشورقة الثابتة. تحصل على تسارع أقل قليلاً من محرك معين لأنك لا تسارع لفائف ، فأنت تسارع مسار المغناطيس ، وهو أثقل. إذا كنت تفعل هذا من أجل High G ، فلن يكون ذلك جيدًا. إذا لم يكن لديك تطبيق عالي G ، فقد يكون هذا تصميمًا جيدًا للغاية.

تستشهد Profeta بمحركات Servo Linear Linear مع قوى الذروة التي تتراوح من 28 إلى 900 رطل ، ولكن هنا مرة أخرى ، فإن التصميم الأساسي للمحركات الخطية يفسح المجال على حلول فريدة توفر أكثر بكثير. لدينا عملاء سيأخذون أكبر محركات خطية لدينا ، ويضعون ستة منهم معًا ، ويولدون ما يقرب من 6000 رطل من القوة. يمكنك وضع العديد من الأفراج في مسارات متعددة ، وإصلاحها ميكانيكيا معًا ، ثم تنقلهم جميعًا معًا حتى يتصرفوا كمحرك واحد ؛ أو يمكنك وضع الأفراج المتعددة في نفس المسار المغناطيسي وتركيبهم على العربة التي تحمل الحمل وعلاجها كمحرك واحد.

نظرًا لأننا نعيش في العالم الحقيقي ومن المستحيل مطابقة التخفيف بالضبط ، فهناك عقوبة الكفاءة بنسبة قليلة لدفع ثمن هذا النهج ، ولكنها قد لا تزال تسفر عن أفضل حل شامل لتطبيق معين.

وجها لوجه
من وجهة نظر القوة ، كيف تتراكم المحركات الخطية لمجموعات المحرك/المحرك الخطي الدوار؟ هناك مفاضلة كبيرة للقوة ، نقارن محرك خطي غير قطب 4 بوصات ، مع منتج يحركه المسمار بحجم 4 بوصات. يتمتع محركنا الخطي المكون من ثمانية أعمدة بقدرة ذروة 40 رطلاً (180 ن) وقوة مستمرة تبلغ 11 رطلاً (50 ن). في هذا الملف الشخصي نفسه مع محرك NEMA 23 Servo ومنتجنا الذي يحركه المسمار ، يبلغ الحد الأقصى للحمل المحوري 200 رطلاً ، لذلك إذا نظرت إليه بهذه الطريقة ، فأنت تنظر بشكل أساسي إلى انخفاض 20 مرة في القوة المستمرة.

ستختلف النتائج الفعلية اعتمادًا على الملعب المسمار ، وقطر المسمار ، وملفات المحرك وتصميم المحرك ، يسارع إلى الملاحظة ، ويقتصر على المحامل المحورية التي تدعم المسمار. يمكن أن يولد المحرك الخطي من الحديد الذي يبلغ ارتفاعه 13 بوصة من الشركة 1600 رطل من القوة المحورية الذروة مقارنةً بـ 440 رطلاً المقدمة من منتج مدفوع بعرض 6 بوصات ، على سبيل المثال ، ولكن مقدار المساحة التي يتم التخلي عنها كبيرة.

لإعادة صياغة شعار سياسي ، إنه التطبيق ، غبي. إذا كانت كثافة القوة هي الشاغل الرئيسي ، فمن المحتمل أن يكون المحرك هو الخيار الأفضل. إذا كان التطبيق يتطلب الاستجابة ، على سبيل المثال في تطبيق عالي الدقة وعالي الاستعليل مثل تفتيش شاشة LCD ، فإن مفاضلة البصمة للقوة للحصول على الأداء اللازم جديرة بالاهتمام.

الحفاظ عليها نظيفة
يعد التلوث مشكلة رئيسية للتحكم في الحركة في بيئات التصنيع والمحركات الخطية ليست استثناءً. إحدى المشكلات الكبيرة مع تصميم المحرك الخطي القياسي هي التعرض للتلوث ، مثل الجسيمات الصلبة أو الرطوبة. هذا صحيح بالنسبة للتصاميم "المسطحة" وأقل مشكلة في تصاميم [u-channel].

من الصعب جدًا إغلاق الحل تمامًا. أنت لا تريد أن تكون في بيئة عالية الفطريات. إذا كنت ستضع محركًا خطيًا في تطبيق قطع المائيات ، فيجب عليك الضغط عليه وتأكد من أنه محمي جيد لأن إلكترونيات المحرك الخطي موجود مع هذا التشغيل.

في حالة تصميمات القنوات U ، يمكن أن يقلل U. مرة أخرى ، إنها مفاضلة ومرة ​​أخرى ، فإن التطبيق يدفع الاستخدام.

ليست البيئة التي يمكن أن تؤثر على المحرك الخطي فقط - يمكن للمحرك الخطي خلق مشاكل في البيئة. على عكس التصميمات الدوارة ، يمكن للمغناطيسات الكبيرة في الوحدات الخطية أن تسبب الفوضى مع محيط حساسة مغناطيسيًا ، على سبيل المثال في آلات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI). يمكن أن تكون مشكلة في تطبيق أكثر prosaic مثل قطع المعادن. يمكنك الحصول على هذه المغناطيسات عالية القوة التي تحاول سحب كل رقائق معدنية على مسار المغناطيس ، لذلك لن تؤدي المحركات الخطية بشكل جيد في تلك الأنواع من التطبيقات دون حماية مناسبة.

حول تلك التطبيقات ...
إذن أين هو التطبيق الحلو للمحركات الخطية؟ القياس ، لبدء ، في مناطق مثل أشباه الموصلات ، LED و LCD تصنيع. تعد الطباعة الرقمية للعلامات الكبيرة أيضًا سوقًا متزايدًا ، وكذلك القطاع الطبي الحيوي ، وحتى تصنيع الأجزاء الصغيرة ، يقوم عملاؤنا بترتيب أزواج من المحركات الخطية في تكوينات القنوات لمهام التجميع. تريد الحصول على أكبر قدر ممكن من إنتاجية المنتج ، وبالتالي فإن التسارع والسرعة العالية التي يمكنك الحصول عليها من هذه المحركات مفيدة. شيء واحد كنا نفعله مؤخرًا هو تصنيع خلايا الوقود ؛ قطع الاستنسل هو آخر.