Cuando alguien dice "motor", la imagen que suele venir a la mente 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. Inicialmente, eran dispositivos de baja aceleración, pero en la actualidad, esta tecnología ha alcanzado velocidades extremadamente altas en la automatización. Esta tecnología también se convirtió en la base del transporte de levitación magnética.

Construcción

A diferencia de los motores rotativos, los motores lineales no tienen 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 rotatorio, pero con una estructura abierta y aplanada. La configuración de un servoaccionamiento para un motor lineal es idéntica a la de un accionamiento para un motor rotatorio.

Un motor lineal se compone de 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 las atrae 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 controlar el movimiento lineal. En muchos casos, se puede lograr el mismo movimiento utilizando un motor rotatorio y un husillo de bolas o un actuador lineal. Los husillos de bolas y los actuadores lineales suelen ser mucho más económicos 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 ofrecen movimiento rápido, aceleración y alta precisión. Los husillos de bolas y actuadores lineales ofrecen alta fuerza y ​​menor costo.

Respuesta larga: Como hemos visto, un motor lineal se construye igual que un motor rotatorio sin escobillas, pero con una estructura aplanada. Al utilizarse en una aplicación, la carga se fija al carro que se mueve a lo largo de los imanes permanentes. Al no tener engranajes, se trata de un sistema de accionamiento directo, lo que le proporciona una increíble capacidad de respuesta y velocidad sin holgura. La desventaja es que la fuerza está limitada por la intensidad 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 rotativos conectados a un sistema de engranajes mecánicos que convierte el movimiento rotatorio en movimiento lineal. Al utilizar engranajes, la fuerza disponible es mucho mayor que la de un motor lineal. Cuanto menor sea el paso del husillo de bolas, mayor será la fuerza que se puede generar, pero se sacrifica la velocidad. Además, en muchos de estos sistemas existe holgura, lo que reduce la precisión.

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