Cuando alguien dice “motor”, la imagen que le viene a la mente a la mayoría de las personas suele ser algo que gira. Sin embargo, los motores pueden adoptar diferentes formas, como los motores lineales.

El motor lineal fue inventado a finales de la década de 1940 por el Dr. Eric Laithwaite de la Universidad de Manchester. Comenzaron como dispositivos de baja aceleración, pero en la actualidad, la tecnología se ha vuelto capaz de alcanzar velocidades extremadamente altas en la automatización. La tecnología también se convirtió en la base del transporte con levitación magnética.

Construcción

A diferencia de los motores rotativos, los motores lineales no cuentan con un rotor que gira dentro de un estator, sino que tienen un carro que se mueve hacia adelante y hacia atrás a lo largo de una pista.

La construcción de un motor lineal es la misma que la de un motor trifásico rotativo, pero abierta y aplanada. Configurar un servovariador para un motor lineal es idéntico a configurar un variador para un motor rotativo.

Un motor lineal está formado por imanes permanentes que alternan su polaridad y un carro móvil con tres fases de bobinas. La dirección de la corriente a través de estas bobinas magnetiza las fases norte o sur, lo que tira o empuja a lo largo de la pista del motor respectivamente.

Aplicaciones comparadas con actuadores lineales

Los motores lineales no son la única forma de lograr el control del movimiento lineal. En muchos casos, se puede lograr el mismo movimiento utilizando un motor giratorio y un husillo de bolas o un actuador lineal. Los husillos de bolas y los actuadores lineales suelen ser mucho menos costosos que los motores lineales, por lo que algunos podrían preguntarse:

¿Por qué utilizar un motor lineal en lugar de un husillo de bolas o un actuador lineal?

Respuesta corta: los motores lineales son para movimientos rápidos, aceleración y precisión muy alta. Los husillos de bolas y los actuadores lineales son de gran fuerza y ​​menor costo.

Respuesta larga: Como hemos visto, un motor lineal está construido igual que un motor rotativo sin escobillas, pero aplanado. Cuando se utiliza en una aplicación, la carga se fija al carro que se mueve a lo largo de los imanes permanentes. Como no hay engranajes, se trata de un sistema de transmisión directa que le proporciona una capacidad de respuesta y una velocidad increíbles sin contragolpes. La desventaja es que la fuerza está limitada por la fuerza de las fuerzas magnéticas y la cantidad de potencia que pueden transportar las bobinas del motor.

Por otro lado, los husillos de bolas y los actuadores lineales utilizan motores giratorios conectados a un sistema de engranajes mecánicos que traduce el movimiento giratorio en movimiento lineal. Dado que se trata de engranajes, la cantidad de fuerza disponible es mucho mayor que la fuerza disponible en un motor lineal. Cuanto más corto sea el paso del husillo de bolas, más fuerza se puede generar, pero se sacrifica la velocidad. También habrá reacciones negativas con las que lidiar en muchos de estos tipos de sistemas, lo que reduce la precisión.

Los motores lineales se utilizan en aplicaciones de accionamiento directo donde los requisitos de velocidad y precisión son más de lo que un motor rotativo y un actuador mecánico pueden proporcionar, como una impresora 3D industrial, una velocidad y aceleración que probablemente no sean posibles con un husillo de bolas o un actuador lineal.