Quand quelqu'un dit «moteur», l'image qui me vient à l'esprit pour la plupart des gens est généralement quelque chose qui tourne. Cependant, les moteurs peuvent prendre différentes formes, telles que les moteurs linéaires.

Le moteur linéaire a été inventé à la fin des années 40 par le Dr Eric Laithwaite de l'Université de Manchester. Ils ont commencé comme des dispositifs d'accélération bas, mais à l'époque moderne, la technologie est devenue capable de vitesses extrêmement élevées en automatisation. La technologie est également devenue la base du transport MAG-LEV.

Construction

Contrairement aux moteurs rotatifs, les moteurs linéaires ne présentent pas un rotor tournant dans un stator, mais ont plutôt un chariot qui se déplace d'avant en arrière le long d'une piste.

La construction d'un moteur linéaire est la même qu'un moteur rotatif triphasé mais ouvert et s'aplati. La configuration d'un lecteur servo pour un moteur linéaire est identique à la configuration d'un lecteur pour un moteur rotatif.

Un moteur linéaire est constitué d'aimants permanents alternant dans la polarité et un chariot en mouvement avec trois phases de bobines. La direction du courant à travers ces bobines magnétise les phases vers le nord ou le sud, ce qui le tire ou le pousse respectivement le long de la voie du moteur.

Applications par rapport aux actionneurs linéaires

Les moteurs linéaires ne sont pas le seul moyen d'obtenir un contrôle de mouvement linéaire. Dans de nombreux cas, le même mouvement peut être réalisé en utilisant un moteur rotatif et une vision à bille ou un actionneur linéaire. Les vis de balle et les actionneurs linéaires sont généralement beaucoup moins chers que les moteurs linéaires, donc certains pourraient demander:

Pourquoi utiliser un moteur linéaire au lieu d'une vis à billes ou d'un actionneur linéaire?

Réponse courte: les moteurs linéaires sont pour un mouvement rapide, une acclaration et une très grande précision. Les vis à billes et les actionneurs linéaires sont pour une force élevée et un coût inférieur.

Réponse longue: Comme nous l'avons vu, un moteur linéaire est construit de la même manière qu'un moteur rotatif sans balais, mais aplati. Lorsqu'il est utilisé dans une application, la charge est fixée au chariot qui se déplace le long des aimants permanents. Puisqu'il n'y a pas d'engrenage, il s'agit d'un système à entraînement direct qui lui donne une réactivité et une vitesse incroyables sans contrecoup. L'inconvénient est que la force est limitée par la force des forces magnétiques et la quantité de puissance qui peut être transportée par les bobines motrices.

D'un autre côté, les vis à billes et les actionneurs linéaires utilisent des moteurs rotatifs connectés à un système d'engrenage mécanique qui traduit le mouvement rotatif en mouvement linéaire. Étant donné que l'engrenage est impliqué, la quantité de force disponible est beaucoup plus élevée que la force disponible à partir d'un moteur linéaire. Plus le plomb est court sur la vis à billes, plus la force peut être générée, mais il y a un sacrifice de vitesse. Il y aura également un contrecoup à affronter dans bon nombre de ces types de systèmes qui réduisent la précision.

Les moteurs linéaires sont utilisés dans des applications d'entraînement direct où les exigences de vitesse et de précision sont plus qu'un moteur rotatif et un actionneur mécanique peuvent fournir, tels que l'imprimante 3D industrielle, une vitesse et une accélération probablement non possibles avec une vis à billes ou un actionneur linéaire.