Doğrusal kademeli motor, aynı zamanda şu şekilde de bilinir:doğrusal kademeli motorDöner rotor çekirdeğinin, stator tarafından üretilen darbeli elektromanyetik alanla etkileşime girerek dönme hareketi üretmesi ve motorun içindeki doğrusal step motorun, dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürmesidir. Doğrusal step motorlar, doğrudan doğrusal hareket veya doğrusal ileri geri hareket yapabilir. Eğer güç kaynağı olarak döner bir motor kullanılıyorsa ve bu hareket doğrusal harekete dönüştürülüyorsa, dişliler, kam yapıları ve kayış veya teller gibi mekanizmalar gereklidir. Doğrusal step motorların ilk tanıtımı 1968 yılında yapılmıştır ve aşağıdaki şekilde bazı tipik doğrusal step motorlar gösterilmektedir.
Dıştan tahrikli lineer motorların temel prensibi
Harici tahrikli doğrusal kademeli motorun rotoru kalıcı bir mıknatıstır. Stator sargısından akım geçtiğinde, stator sargısı vektörel bir manyetik alan oluşturur. Bu manyetik alan, rotorun belirli bir açıyla dönmesini sağlar, böylece rotorun manyetik alan çiftinin yönü, statorun manyetik alanının yönüyle çakışır. Statorun vektörel manyetik alanı bir açıyla döndüğünde, rotor da bu manyetik alanla aynı açıyla döner. Her bir elektrik darbesi girişi için, elektrik rotoru bir açıyla döner ve bir adım ileri hareket eder. Giriş darbelerinin sayısıyla orantılı bir açısal yer değiştirme ve darbe frekansıyla orantılı bir hız üretir. Sargıların enerjilendirme sırasının değiştirilmesi motorun yönünü tersine çevirir. Bu nedenle, kademeli motorun dönüşü, darbe sayısı, frekans ve her fazın motor sargılarının enerjilendirme sırası kontrol edilerek kontrol edilebilir.
Motor, çıkış ekseni olarak bir vida kullanır ve harici bir tahrik somunu, motorun dışındaki vidaya takılarak, vida somununun birbirine göre dönmesini bir şekilde engeller ve böylece doğrusal hareket sağlar. Sonuç olarak, harici bir mekanik bağlantı kurulumuna gerek kalmadan, birçok uygulamada hassas doğrusal hareket için doğrusal step motorların doğrudan kullanılmasını sağlayan büyük ölçüde basitleştirilmiş bir tasarım elde edilir.
Harici tahrikli lineer motorların avantajları
Hassas doğrusal vidalı kademeli motorlar, silindirlerin yerini alabilir.bazı uygulamalarHassas konumlandırma, kontrol edilebilir hız ve yüksek doğruluk gibi avantajlar sağlayan doğrusal vidalı step motorlar, imalat, hassas kalibrasyon, hassas sıvı ölçümü, hassas konum hareketi ve yüksek hassasiyet gereksinimleri olan diğer birçok alan dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesinde kullanılmaktadır.
▲Yüksek hassasiyetli, ±0,01 mm'ye kadar tekrarlanabilir konumlandırma doğruluğu
Doğrusal vidalı kademeli motor, basit iletim mekanizması sayesinde enterpolasyon gecikmesi sorununu azaltır; konumlandırma doğruluğu, tekrarlanabilirlik ve mutlak doğruluk açısından "döner motor + vida"ya göre daha kolay elde edilir. Doğrusal vidalı kademeli motorun sıradan vidasının tekrarlanabilir konumlandırma doğruluğu ±0,05 mm'ye, bilyalı vidanın tekrarlanabilir konumlandırma doğruluğu ise ±0,01 mm'ye ulaşabilir.
▲ Yüksek hız, dakikada 300 metreye kadar
Doğrusal vidalı kademeli motorun hızı 300 m/dak ve ivmesi 10 g iken, bilyalı vidalı motorun hızı 120 m/dak ve ivmesi 1,5 g'dir. Isı problemi başarıyla çözüldükten sonra doğrusal vidalı kademeli motorun hızı daha da artırılabilecektir, ancak "servo motor ve bilyalı vidalı" motorun döner hızı sınırlıdır ve daha fazla iyileştirilmesi zordur.
Yüksek ömür ve kolay bakım
Doğrusal vidalı kademeli motor, montaj boşluğu nedeniyle hareketli parçalar ile sabit parçalar arasında temas olmaması ve hareketli parçaların yüksek hızlı ileri geri hareketinden kaynaklanan aşınmanın olmaması nedeniyle yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalar için uygundur. Bilyalı vidalı motorlar ise yüksek hızlı ileri geri hareketlerde hassasiyeti garanti edemez ve yüksek hızlı sürtünme, vida somununun aşınmasına neden olarak hareketin doğruluğunu etkiler ve yüksek hassasiyet gereksinimini karşılayamaz.
Harici tahrikli lineer motor seçimi
Doğrusal hareketle ilgili ürünler veya çözümler geliştirirken, mühendislerin aşağıdaki noktalara odaklanmalarını öneriyoruz.
1. Sistemin yükü nedir?
Sistemin yükü statik yük ve dinamik yükten oluşur ve genellikle yükün büyüklüğü motorun temel boyutunu belirler.
Statik yük: Vidanın hareketsiz haldeyken dayanabileceği maksimum itme kuvveti.
Dinamik yük: Vidanın hareket halindeyken dayanabileceği maksimum itme kuvveti.
2. Motorun doğrusal çalışma hızı nedir?
Lineer motorun çalışma hızı, vidanın adım uzunluğuyla yakından ilişkilidir; vidanın bir devri, somunun bir adım uzunluğuna eşittir. Düşük hız için daha küçük adım uzunluğuna sahip bir vida, yüksek hız için ise daha büyük adım uzunluğuna sahip bir vida seçilmesi önerilir.
3. Sistemin doğruluk gereksinimi nedir?
Vidanın hassasiyeti: Vidanın hassasiyeti genellikle doğrusal hassasiyetle ölçülür; yani vidanın tam bir kuru tur döndükten sonra gerçek hareket ile teorik hareket arasındaki hata.
Tekrarlı konumlandırma doğruluğu: Tekrarlı konumlandırma doğruluğu, sistemin belirtilen konuma tekrar tekrar ulaşabilme doğruluğu olarak tanımlanır ve sistem için önemli bir göstergedir.
Geri tepme: İki eksenin göreceli hareket miktarında, vida ve somunun hareketsiz haldeyken oluşan geri tepmesidir. Çalışma süresi arttıkça, aşınma nedeniyle geri tepme de artar. Geri tepme, geri tepme giderme somunu ile telafi edilebilir veya düzeltilebilir. Çift yönlü konumlandırma gerektiğinde, geri tepme önemli bir sorundur.
4. Diğer seçenekler
Seçim sürecinde aşağıdaki hususlar da dikkate alınmalıdır: Doğrusal step motorun montajı mekanik tasarıma uygun mu? Hareketli nesne somuna nasıl bağlanacak? Vida çubuğunun etkili stroku nedir? Hangi tür tahrik sistemi kullanılacak?
Yayın tarihi: 16 Kasım 2022