MOTOR LINEAL

Un motor lineal es un motor eléctrico de accionamiento directo que produce una fuerza lineal en línea recta y convierte la energía eléctrica en energía mecánica en forma de movimiento lineal sin necesidad de mecanismos de transferencia adicionales. Podemos imaginarlo como cortar un motor giratorio radialmente y extenderlo horizontalmente.

Según el diseño de la guía magnética, los motores lineales se dividen en dos tipos principales: con núcleo de hierro y sin núcleo de hierro. Los motores lineales con núcleo de hierro también se conocen como motores lineales planos. Los motores lineales sin núcleo de hierro se denominan, asimismo, motores lineales de núcleo de aire o de canal en U. HGT suministra el conjunto magnético, componente secundario del motor lineal. Este conjunto consiste en una pista magnética con imanes permanentes fijados a una o varias placas de yugo. Puede considerarse como un rotor desplegado de un motor rotativo de CC sin escobillas.

Gracias a la atracción magnética entre las láminas de hierro y los imanes permanentes, los motores lineales con núcleo de hierro ofrecen una gran fuerza de empuje. Su estructura abierta facilita la disipación del calor. Con una sola fila de imanes y una estructura más simple, suelen ser más económicos. Los motores lineales con núcleo de hierro son ideales para prensado, moldeo, máquinas perforadoras de PCB, impresión y aplicaciones que requieren estabilidad de velocidad.

Con bobinas primarias encapsuladas en epoxi en lugar de láminas de acero, los motores lineales sin núcleo de hierro ofrecen un movimiento muy suave y sin efecto de engranaje. Además, son más ligeros y requieren tiempos de ajuste más cortos. Los motores lineales sin núcleo de hierro son ideales para aplicaciones de ensamblaje y transporte de alta velocidad, escaneo, cojinetes no mecánicos, semiconductores y vacío.

Para las distintas partes móviles (bobina móvil y pista magnética móvil), existen dos tipos de sistemas. Normalmente, la pista magnética es la parte fija y el actuador que contiene las bobinas es la parte móvil, para lograr una mayor aceleración gracias a su menor masa. Sin embargo, los motores de imán móvil permiten alcanzar una mayor precisión. La forma de los motores lineales puede ser: una placa de pista montada en superficie con un actuador móvil (motores lineales planos), dos pistas magnéticas paralelas enfrentadas con el actuador en el centro (motores lineales de canal en U), o un actuador que se mueve sobre una barra cilíndrica que aloja los imanes (motores lineales tubulares). La configuración específica depende de las condiciones de funcionamiento y la aplicación particular. Existen algunos tipos principales.

motores lineales con núcleo de hierroConstan de bobinas electromagnéticas trifásicas enrolladas alrededor del núcleo de hierro (dientes) de las láminas del actuador, y dicho núcleo podría aumentar la fuerza de salida. Sin embargo, también se producirán fuerzas de engranaje y de atracción entre el actuador y la guía, lo que afectará la fuerza de empuje y la vida útil del rodamiento.
motores lineales sin hierroA veces se les denomina motores lineales de canal en U, y sus bobinados están montados en resina epoxi en lugar de en láminas de hierro. Normalmente, el bobinado es trifásico, con conmutación sin escobillas. La ausencia de engranaje y la fuerza de atracción prolongan la vida útil de los rodamientos, pero la fuerza de salida disminuye.

motores lineales sin ranurasCombinan elementos de diseño de motores con núcleo de hierro y motores sin núcleo de hierro. Las bobinas trifásicas con núcleo de hierro posterior están unidas con epoxi sobre una sola pista. Ofrecen menor costo y mejor disipación de calor que el diseño sin núcleo de hierro con canal en U, y menor fuerza de atracción y menor efecto de engranaje que el diseño con núcleo de hierro.

Los motores planos sin ranuras ni núcleo de hierro constan de bobinas montadas sobre una base de aluminio. En cambio, los motores planos sin ranuras con núcleo de hierro constan de bobinas montadas sobre láminas de hierro, que se utilizan para dirigir el campo magnético y aumentar la fuerza, y luego montadas sobre la base de aluminio. La construcción con láminas de hierro presenta fuerza de atracción y fuerza de engranaje, pero este diseño produce más fuerza que el diseño sin núcleo de hierro.

Motores lineales tubularesExisten otros tipos de motores lineales. El bobinado de la bobina suele ser trifásico, con conmutación sin escobillas mediante dispositivos de efecto Hall, y estos motores pueden construirse con estatores de hierro o sin hierro. El motor lineal tubular tiene las bobinas rodeando un eje con imanes cilíndricos. Al ajustar la corriente en el actuador a través de las tres fases, se generan campos magnéticos.

El motor de bobina móvil, también conocido como motor lineal de CC sin conmutación, es un motor lineal tubular monofásico con bobinas o imanes móviles. Consta de imanes permanentes y bobinas, y cuando la corriente que fluye a través de la bobina interactúa con los campos magnéticos permanentes, se genera la fuerza motriz.