Quando alguém diz “motor”, a imagem que vem à mente da maioria das pessoas geralmente é algo que gira. No entanto, os motores podem assumir diferentes formas, como motores lineares.

O motor linear foi inventado no final da década de 1940 pelo Dr. Eric Laithwaite, da Universidade de Manchester. Eles começaram como dispositivos de baixa aceleração, mas nos dias modernos a tecnologia tornou-se capaz de atingir velocidades extremamente altas na automação. A tecnologia também se tornou a base para o transporte magnético.

Construção

Ao contrário dos motores rotativos, os motores lineares não apresentam um rotor girando dentro de um estator, mas sim um carro que se move para frente e para trás ao longo de uma pista.

A construção de um motor linear é igual a de um motor trifásico rotativo, mas aberto e achatado. Configurar um servoacionamento para um motor linear é idêntico à configuração de um acionamento para um motor rotativo.

Um motor linear é composto por ímãs permanentes com polaridade alternada e um carro móvel com três fases de bobinas. A direção da corrente através dessas bobinas magnetiza as fases norte ou sul, que a puxam ou empurram ao longo da pista do motor, respectivamente.

Aplicações comparadas a atuadores lineares

Os motores lineares não são a única maneira de obter controle de movimento linear. Em muitos casos, o mesmo movimento pode ser obtido usando um motor rotativo e um parafuso de esfera ou um atuador linear. Parafusos de esfera e atuadores lineares são normalmente muito mais baratos que motores lineares, então alguns podem perguntar:

Por que usar um motor linear em vez de um fuso de esferas ou atuador linear?

Resposta curta: Os motores lineares são para movimento rápido, aceleração e precisão muito alta. Parafusos de esfera e atuadores lineares oferecem alta força e menor custo.

Resposta longa: Como vimos, um motor linear é construído da mesma forma que um motor rotativo sem escovas, mas achatado. Quando usada em uma aplicação, a carga é fixada ao carro que se move ao longo dos ímãs permanentes. Como não há engrenagem, este é um sistema de acionamento direto que proporciona incrível capacidade de resposta e velocidade sem folga. A desvantagem é que a força é limitada pela intensidade das forças magnéticas e pela quantidade de energia que pode ser transportada pelas bobinas do motor.

Por outro lado, fusos de esferas e atuadores lineares utilizam motores rotativos conectados a um sistema de engrenagens mecânicas que traduz o movimento rotativo em movimento linear. Como há engrenagens envolvidas, a quantidade de força disponível é muito maior do que a força disponível de um motor linear. Quanto menor o avanço do parafuso esférico, mais força pode ser gerada, mas há um sacrifício na velocidade. Também haverá reações adversas em muitos desses tipos de sistemas, o que reduz a precisão.

Os motores lineares são usados ​​em aplicações de acionamento direto onde os requisitos de velocidade e precisão são maiores do que um motor rotativo e um atuador mecânico podem fornecer, como uma impressora 3D industrial, uma velocidade e aceleração provavelmente não possíveis com um parafuso de esfera ou atuador linear.