Taban plakası, doğrusal motor, doğrusal kılavuzlar, kodlayıcı ve kontroller dahil tam doğrusal motor aşamaları.

Doğrudan Tahrik Doğrusal Servo Motorları, son birkaç yılda benimsenmede ölçülebilir bir artış gördü, kısmen kullanıcıların daha yüksek verim ve daha iyi hassasiyet talepleri sayesinde. Ve doğrusal motorlar çoğunlukla yüksek hızlar, uzun vuruşlar ve diğer tahrik mekanizmalarıyla mümkün olmayan mükemmel konumlandırma doğruluğunun bir kombinasyonunu sağlama yetenekleri ile tanınsa da, son derece yavaş, pürüzsüz ve hassas hareket elde edebilirler. Aslında, doğrusal motor teknolojisi, doğrusal motorların uygun bir çözüm olmadığı az sayıda uygulama olduğu için itme kuvveti, hız, hızlanma, konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirlik - bu kadar geniş bir özellik yelpazesi sağlar.

Doğrusal motor varyasyonları arasında doğrusal servo motorlar, doğrusal step motorlar, doğrusal indüksiyon motorları ve itme borusu doğrusal motorlar bulunur. Doğrusal bir servo motor bir uygulama için en iyi seçenek olduğunda, ilk motor seçimi sırasında dikkate alınması gereken üç şey vardır.

“Birincil” düşüncesi: Demir Çekirdek mi yoksa Demirsiz mi?
Doğrusal doğrudan tahrik servo motorları, birincil kısımdaki sargıların (bir döner motordaki statora benzer) bir demir laminasyon yığınına mı yoksa epokside mi monte edilip edilmediğine atıfta bulunarak, demir çekirdek veya demirsiz olmak üzere iki ana tipte gelir. Uygulamanın demir çekirdek mi yoksa demirsiz bir doğrusal motor gerektirip gerektirmediğine karar vermek tipik olarak tasarım ve seçimin ilk adımıdır.

Demir Çekirdek Doğrusal Motorlar, son derece yüksek itme kuvvetleri gerektiren uygulamalar için en uygun olanıdır. Bunun nedeni, birincil parçanın laminasyonunun elektromanyetik akıyı ikincil parçanın mıknatısına (bir döner motordaki rotora benzer) odaklayan dişler (çıkıntılar) içermesidir. Birincil kısımdaki demir ile ikincil kısımdaki kalıcı mıknatıslar arasındaki bu manyetik çekim, motorun yüksek kuvvetler vermesini sağlar.

Demirsiz doğrusal motorlar genellikle daha düşük itme kuvveti yeteneklerine sahiptir, bu nedenle presleme, işleme veya kalıplama gibi uygulamalarda bulunan son derece yüksek itme gereksinimleri için uygun değildirler. Ancak yüksek hızlı montaj ve nakliyede mükemmeldirler.

Demir çekirdek tasarımının dezavantajı, hareketin pürüzsüzlüğünü bozan dişli. Cogging, birincil parçanın oluklu tasarımı, ikincil parçanın mıknatısları boyunca hareket ederken “tercih edilen” konumlara sahip olmasına neden olduğu için gerçekleşir. Birincilin ikincil mıknatıslarla hizalama eğiliminin üstesinden gelmek için, motor daha fazla kuvvet üretmelidir, bu da çarkı olarak adlandırılan bir hız dalgalanmasına neden olur. Kuvvet ve hız dalgalanmasının bu varyasyonu, hareketin pürüzsüzlüğünü bozar, bu da seyahat sırasında hareket kalitesinin (sadece son konumlandırma doğruluğu değil) önemli olduğu uygulamalarda önemli bir sorun olabilir.

Üreticilerin karmaşayı azaltmak için kullandıkları çok sayıda yöntem vardır. Yaygın bir yaklaşım, birincil dişler ikincil mıknatıslar boyunca ilerlerken mıknatısların (veya dişlerin) konumunu eğmektir. Benzer bir etki, mıknatısların şeklini uzun bir sekizgene değiştirerek elde edilebilir.

Cogging'i azaltmak için başka bir yöntem de kesirli sarma olarak adlandırılır. Bu tasarımda birincil, ikincilde mıknatıslardan daha fazla laminasyon dişi içerir ve laminasyon yığını özel bir şekle sahiptir. Birlikte, bu iki değişiklik karmaşa kuvvetlerini iptal etmek için çalışır. Ve elbette, yazılım her zaman bir çözüm sunar. Anti-takma algoritmaları, servo sürücülerin ve kontrolörlerin, verilen akımı birincil olarak ayarlamasına izin verir, böylece yürürlükte ve hızdaki değişimler en aza indirilir.

Demirsiz doğrusal motorlar, çelik bir laminasyonun etrafına sarılmak yerine epokside kapsüllendiğinden, cogging yaşamaz. Ve demirsiz doğrusal servo motorlar daha düşük bir kütleye sahiptir (epoksi, çelikten daha az sert de olsa daha hafiftir), bu da elektromekanik sistemlerde bulunan en yüksek hızlanma, yavaşlama ve maksimum hız değerlerinden bazılarını elde etmelerini sağlar. Yerleşim süreleri, demirsiz motorlar için genellikle demir çekirdek sürümlerinden daha iyi (daha düşük). Birincilde çelik eksikliği ve ilişkili dişli veya hız dalgalanması eksikliği, demirsiz doğrusal motorların tipik olarak yüzde 0,01'den az hız varyasyonuna sahip çok yavaş, sabit hareket sağlayabileceği anlamına gelir.

Ne düzeyde entegrasyon?
Rotary motorları gibi, doğrusal servo motorlar da bir hareket sistemindeki sadece bir bileşendir. Tam bir doğrusal motor sistemi, rulmanların yükü, kablo yönetimini, geri bildirimi (tipik olarak doğrusal bir kodlayıcı) ve bir servo sürücüsü ve denetleyiciyi desteklemesini ve yönlendirmesini gerektirir. Son derece deneyimli OEM'ler ve makine inşaatçıları veya çok benzersiz tasarım veya performans gereksinimleri olanlar, şirket içi yetenekleri ve çeşitli üreticilerden hazır bileşenlere sahip eksiksiz bir sistem oluşturabilir.

Doğrusal motor sistemi tasarımı, kayışlara, raflara ve pinyonlara veya vidalara dayalı sistemlerin tasarımından tartışmalı olarak daha basittir. Daha az bileşen ve daha az emek yoğun montaj aşaması vardır (bilyalı vida desteklerinin hizalanması veya kayışların gerilmesi yoktur). Ve doğrusal motorlar temassızdır, bu nedenle tasarımcıların tahrik ünitesinin yağlama, ayarlamalar veya diğer bakımı için hükümler yapma konusunda endişelenmeleri gerekmez. Ancak, anahtar teslimi çözüm arayan OEM'ler ve makine inşaatçıları için, tam doğrusal motorlu aktüatörler, yüksek hassasiyetli aşamalar ve hatta Kartezyen ve pürüz sistemleri için sayısız seçenek vardır.

Çevre doğrusal bir motor için uygun mu?
Doğrusal motorlar, daha az hareketli parçalara sahip oldukları ve uygulamanın parçacık üretimini, daha dış ve sıcaklık gereksinimlerini karşılamak için hemen hemen her türlü doğrusal kılavuz veya kablo yönetimi ile eşleştirilebildiğinden, temiz odalar ve vakum ortamları gibi zor ortamlarda tercih edilen çözümdür. Ve aşırı durumlarda, ikincil (mıknatıs izi) hareketli kısım olarak kullanılabilir, birincil kısım (kablolar ve kablo yönetimi dahil sargılar) sabit kalır.

Ancak çevre metal cips, metalik toz veya metal parçacıklardan oluşacaksa, doğrusal bir servo motor en iyi seçenek olmayabilir. Bu özellikle demir çekirdek doğrusal motorlar için geçerlidir, çünkü tasarımları doğal olarak açıktır, mıknatıs izini kontaminasyona maruz bırakır. Demirsiz doğrusal motorların yarı kapalı tasarımı daha iyi koruma sağlar, ancak ikincil kısımdaki yuvanın doğrudan kontaminasyon kaynaklarına maruz kalmamasını sağlamak için dikkat edilmelidir. Hem demir çekirdeği hem de demirsiz doğrusal motorları çevrelemek için tasarım seçenekleri vardır, ancak bunlar bir motorun ısıyı dağıtma yeteneğini azaltabilir ve potansiyel olarak bir problemi diğeri için işlem eder.