Täydelliset lineaariset moottorivaiheet - mukaan lukien pohjalevy, lineaarinen moottori, lineaariset oppaat, kooderi ja säätimet.

Direct Drive -lineaariset servomoottorit ovat havainneet mitattavissa olevan adoption lisääntymisen viime vuosina osittain loppukäyttäjien vaatimusten ansiosta suuremmasta suorituskyvystä ja paremmasta tarkkuudesta. Ja vaikka lineaariset moottorit tunnustetaan useimmiten niiden kyvystä tarjota suurten nopeuksien, pitkien aivohalvausten ja erinomaisen paikannustarkkuuden yhdistelmä, jota ei ole mahdollista muiden käyttömekanismien kanssa, ne voivat myös saavuttaa erittäin hitaan, sileän ja tarkan liikkeen. Itse asiassa lineaarinen motorinen tekniikka tarjoaa niin monenlaisia ​​ominaisuuksia - työntövoiman, nopeuden, kiihtyvyyden, paikannustarkkuuden ja toistettavuuden -, että on vähän sovelluksia, joille lineaariset moottorit eivät ole sopiva ratkaisu.

Lineaariset moottorin variaatiot sisältävät lineaariset servomoottorit, lineaariset askelmoottorit, lineaariset induktiomoottorit ja työntöputken lineaariset moottorit. Kun lineaarinen servomoottori on paras vaihtoehto sovellukselle, tässä on kolme harkittavaa asiaa alkuperäisen moottorin valinnan aikana.

”Ensisijainen” huomio: rautaydin vai rautaton?
Lineaariset Drive -servomoottorit tulevat kahteen päätyyppiin, rautaydin tai silityksetöntä, viitaten siihen, asennetaanko pääosassa olevat käämät (analogiset pyörivän moottorin staattorin kanssa) rautalaminointipinoon vai epoksi. Päättäminen, vaatiiko levitys rautaydin vai Ironless Lineaar -moottori, on tyypillisesti ensimmäinen askel suunnittelussa ja valinnassa.

Rautaydin lineaariset moottorit sopivat parhaiten sovelluksiin, jotka vaativat erittäin korkeita työntövoimia. Tämä johtuu siitä, että ensisijaisen osan laminointi sisältää hampaita (ulkonemia), jotka keskittyvät sähkömagneettiseen vuotoon kohti toissijaisen osan magneetteja (analoginen roottorin kanssa kiertomoottorissa). Tämä primaariosan raudan ja toissijaisen osassa olevien pysyvien magneettien välinen magneettinen vetovoima antaa moottorille mahdollisuuden tuottaa suuria voimia.

Ironittomilla lineaarisilla moottoreilla on yleensä alhaisemmat työntövoiman ominaisuudet, joten ne eivät sovellu sovellusten, kuten puristamiseen, työstöön tai muotoiluun, löydettyihin erittäin korkeisiin työntövaatimuksiin. Mutta he ovat erinomaisia ​​nopealla kokoonpanolla ja kuljetuksella.

Raudan ytimen suunnittelun haittapuoli on hammas, joka heikentää liikkeen sileyttä. Hakemus tapahtuu, koska ensisijaisen osan ulottuva suunnittelu aiheuttaa sen "suositeltavia" asentoja, kun se kulkee toissijaisen osan magneetteja pitkin. Primaarin taipumuksen voittamiseksi kohdistaa sekundaarin magneettien kanssa moottorin on tuotettava enemmän voimaa, mikä aiheuttaa nopeuden aaltoilun - jota kutsutaan hammastuksiksi. Tämä voiman ja nopeuden aaltoilun vaihtelu heikentää liikkeen sileyttä, mikä voi olla merkittävä ongelma sovelluksissa, joissa liikkeen laatu matkan aikana (ei pelkästään lopullinen paikannustarkkuus) on tärkeä.

On olemassa lukuisia menetelmiä, joita valmistajat käyttävät vähentämään tekemistä. Yksi yleinen lähestymistapa on vääristää magneettien (tai hampaiden) sijaintia, mikä luo sujuvammat muutokset, kun ensisijaiset hampaat kulkevat toissijaisten magneettien yli. Samanlainen vaikutus voidaan saavuttaa muuttamalla magneettien muoto pitkänomaiseksi kahdeksankulmioksi.

Toiseen menetelmään vähentämisessä viitataan murto -käämityksenä. Tässä suunnittelussa ensisijainen sisältää enemmän laminointihampaita kuin sekundaarissa on magneetteja, ja laminointipinolla on erityinen muoto. Yhdessä nämä kaksi muutosta pyrkivät peruuttamaan hammaspyörävoimat. Ja tietysti ohjelmisto tarjoaa aina ratkaisun. Leikkausalgoritmien anti-algoritmit antavat servoasemille ja ohjaimille säätää ensisijaiseen toimitettua virtaa siten, että voiman ja nopeuden vaihtelut minimoidaan.

Ironittomat lineaariset moottorit eivät koe hammastusta, koska niiden ensisijaiset kelat on kapseloitu epoksiin sen sijaan, että ne olisivat haavoittuneet teräksen laminaation ympärille. Ja Ironttomat lineaariset servomoottorit ovat alhaisempi massa (epoksi on kevyempi, vaikkakin vähemmän jäykkä kuin teräs), jolloin ne voivat saavuttaa joitain sähkömekaanisissa järjestelmissä löydetyistä korkeimmista kiihtyvyyksistä, hidastumisesta ja suurimmista nopeusarvoista. Asettumisajat ovat tyypillisesti parempia (alhaisemmat) irronttomille moottoreille kuin myös rautaydinversioille. Teräksen puute ensisijaisessa ja siihen liittyvää hammastumisen tai nopeuden aaltoilun puutetta tarkoittaa myös, että raudattomat lineaariset moottorit voivat tarjota erittäin hitaan, tasaisen liikkeen, tyypillisesti alle 0,01 prosentin nopeuden vaihtelua.

Mikä integraatiotaso?
Kuten kiertomoottorit, lineaariset servomoottorit ovat vain yksi komponentti liikejärjestelmässä. Täydellinen lineaarinen moottorijärjestelmä vaatii myös laakereita kuormituksen, kaapelin hallinnan, palautteen (tyypillisesti lineaarisen kooderin) sekä servoaseman ja ohjaimen tukemiseksi ja ohjaamiseksi. Erittäin kokeneet OEM-valmistajat ja koneenrakentajat tai ne, joilla on erittäin ainutlaatuinen suunnittelu- tai suorituskykyvaatimukset, voivat rakentaa täydellisen järjestelmän, jolla on sisäiset ominaisuudet ja eri valmistajien hyllykomponentit.

Lineaarinen moottorijärjestelmän suunnittelu on kiistatta yksinkertaisempi kuin hihnoille, telineeseen ja hammaspyörään tai ruuveihin perustuvien järjestelmien suunnittelu. Komponentteja on vähemmän ja vähemmän työvoimavaltaisia ​​kokoonpanovaiheita (ei palloruuvitukien kohdistamista tai vyöjen kiristämistä). Ja lineaariset moottorit eivät ole kosketuksia, joten suunnittelijoiden ei tarvitse huolehtia voitelun, säätöjen tai muun käyttöyksikön ylläpidon tarjoamisesta. Mutta niille OEM-valmistajille ja koneenrakentajille, jotka etsivät avaimet käteen -ratkaisua, on olemassa lukemattomia vaihtoehtoja täydellisille lineaarisille moottorivetoisille toimilaitteille, korkean tarkkailun vaiheille ja jopa karteesia- ja porttijärjestelmille.

Soveltuuko ympäristö lineaariselle moottorille?
Lineaariset moottorit ovat usein suositeltava ratkaisu vaikeissa ympäristöissä, kuten puhdashuoneissa ja tyhjiöympäristöissä, koska niillä on vähemmän liikkuvia osia ja ne voidaan yhdistää melkein minkä tahansa tyyppisen lineaarisen ohjauksen tai kaapelin hallinnan kanssa hiukkasten muodostumisen, kalastamisen ja lämpötilavaatimusten täyttämiseksi sovellus. Ja äärimmäisissä tapauksissa toissijaista (magneettitietä) voidaan käyttää liikkuvana osana ensisijaisen osan (käämitykset, mukaan lukien kaapelit ja kaapelin hallinta) pysyvät paikallaan.

Mutta jos ympäristö koostuu metallilastuista, metallisesta pölystä tai metallihiukkasista, lineaarinen servomoottori ei ehkä ole paras vaihtoehto. Tämä pätee erityisesti rautaydin lineaarisiin moottoreihin, koska niiden suunnittelu on luonnostaan ​​avoin, jättäen magneettitietä, joka on alttiina saastumiselle. Ironittomien lineaaristen moottorien puolisuluttu muotoilu tarjoaa paremman suojan, mutta toissijaisen osan aukko ei ole varovainen varmistaa, että saastumislähteille ei suoriteta suoraan. On olemassa suunnitteluvaihtoehtoja sekä rautaydin- että rautattomien lineaaristen moottorien sulkemiseksi, mutta ne voivat vähentää moottorin kykyä hajottaa lämpöä, mahdollisesti vaihtamalla yksi ongelma toiselle.