Линеарни степер мотор, такође познат каолинеарни корачни мотор, је магнетно језгро ротора интеракцијом са импулсним електромагнетним пољем које генерише статор да би се произвела ротација, линеарни корачни мотор унутар мотора да би се ротационо кретање претворило у линеарно кретање. Линеарни корачни мотори могу директно да изводе линеарно кретање или линеарно клипно кретање. Ако се ротациони мотор користи као извор напајања за претварање у линеарно кретање, потребни су зупчаници, брегасте структуре и механизми као што су каишеви или жице. Прво увођење линеарних корачних мотора било је 1968. године, а следећа слика приказује неке типичне линеарне корачне моторе.
Основни принцип спољашњег покретања линеарних мотора
Ротор спољашњег линеарног степер мотора је перманентни магнет. Када струја тече кроз намотај статора, намотај статора генерише векторско магнетно поље. Ово магнетно поље покреће ротор да се ротира под одређеним углом, тако да се смер магнетних поља ротора поклапа са смером магнетног поља статора. Када се векторско магнетно поље статора ротира за одређени угао, ротор се такође ротира под углом у односу на ово магнетно поље. За сваки улазни електрични импулс, електрични ротор се ротира за један угао и помера се један корак напред. Његов излаз је угаоно померање пропорционално броју улазних импулса и брзина пропорционална фреквенцији импулса. Промена редоследа напајања намотаја обрће смер мотора. Дакле, ротација степер мотора може се контролисати контролом броја импулса, фреквенције и редоследа напајања намотаја мотора сваке фазе.
Мотор користи завртањ као излазну осу, а спољна погонска навртка је у споју са завртњем изван мотора, спречавајући завртањ да се окреће релативно један у односу на други, чиме се постиже линеарно кретање. Резултат је знатно поједностављен дизајн који омогућава употребу линеарних степер мотора директно за прецизно линеарно кретање у многим применама без уградње спољне механичке везе.
Предности спољашњег покретања линеарних мотора
Прецизни линеарни вијчани корачни мотори могу заменити цилиндре унеке апликације, постижући предности као што су прецизно позиционирање, контролисана брзина и висока тачност. Линеарни степер мотори са завртњима користе се у широком спектру примена, укључујући производњу, прецизну калибрацију, прецизно мерење флуида, прецизно кретање положаја и многе друге области са високим захтевима за прецизношћу.
▲Висока прецизност, поновљива тачност позиционирања до ±0,01 мм
Линеарни корачни мотор са завртњем смањује проблем кашњења интерполације због једноставног механизма преноса, тачности позиционирања, поновљивости и апсолутне тачности. Лакше је постићи него „ротациони мотор + завртањ“. Тачност поновљеног позиционирања обичног завртња линеарног корачног мотора са завртњем може достићи ±0,05 мм, а тачност поновљеног позиционирања кугличног завртња може достићи ±0,01 мм.
▲ Велика брзина, до 300 м/мин
Брзина линеарног корачног мотора са завртњем је 300 м/мин, а убрзање је 10 г, док је брзина кугличног завртња 120 м/мин, а убрзање је 1,5 г. Брзина линеарног корачног мотора са завртњем ће се додатно побољшати након успешног решавања проблема топлоте, док је брзина „ротационог“ серво мотора и кугличног завртња ограничена, али је тешко додатно побољшати је.
Висок век трајања и лако одржавање
Линеарни корачни мотор са завртњем је погодан за високу прецизност јер нема контакта између покретних и фиксних делова због монтажног размака и нема хабања због брзог осцилационог кретања покретача. Куглични завртањ не може гарантовати тачност при брзом осцилационом кретању, а трење при великој брзини ће изазвати хабање навртке завртња, што ће утицати на тачност кретања и не може задовољити захтеве за високом прецизношћу.
Избор линеарног мотора са спољним погоном
Приликом израде производа или решења везаних за линеарно кретање, предлажемо инжењерима да се фокусирају на следеће тачке.
1. Колико је оптерећење система?
Оптерећење система обухвата статичко оптерећење и динамичко оптерећење, а често величина оптерећења одређује основну величину мотора.
Статичко оптерећење: максимални потисак који вијак може да издржи у мировању.
Динамичко оптерећење: максимални потисак који вијак може да издржи када се креће.
2. Колика је линеарна брзина рада мотора?
Брзина рада линеарног мотора је уско повезана са ходом завртња, један обрт завртња је један ход навртке. За мале брзине, препоручљиво је одабрати завртањ са мањим ходом, а за велике брзине, препоручљиво је одабрати већи завртањ.
3. Који је захтев за тачност система?
Тачност завртња: тачност завртња се генерално мери линеарном тачношћу, односно грешком између стварног хода и теоријског хода након што се завртањ окреће за горки суви круг.
Тачност поновљеног позиционирања: тачност поновљеног позиционирања је дефинисана као тачност система да може више пута да достигне задати положај, што је важан показатељ за систем.
Зазор: зазор завртња и навртке у мировању када се оба осовинска релативно померају. Како се време рада повећава, зазор ће се такође повећавати због хабања. Компензација или корекција зазора може се постићи навртком за елиминацију зазора. Када је потребно двосмерно позиционирање, зазор је проблем.
4. Остали избори
Следећа питања такође треба узети у обзир у процесу избора: Да ли је монтажа линеарног степер мотора у складу са механичким дизајном? Како ћете повезати покретни објекат са навртком? Колики је ефективни ход вијчане шипке? Која врста погона ће бити усклађена?
Време објаве: 16. новембар 2022.