Motor pas a pas lineal, també conegut com amotor pas a pas lineal, és un nucli de rotor magnètic que interactua amb el camp electromagnètic pulsat generat per l'estator per produir rotació, motor pas a pas lineal dins del motor per convertir el moviment rotatiu en moviment lineal. Els motors pas a pas lineals poden fer moviment lineal o moviment alternatiu lineal directament. Si s'utilitza un motor rotatiu com a font d'alimentació per convertir-lo en moviment lineal, es requereixen engranatges, estructures de lleves i mecanismes com ara corretges o cables. La primera introducció de motors pas a pas lineals va ser el 1968, i la figura següent mostra alguns motors pas a pas lineals típics.
Principi bàsic dels motors lineals accionats externament
El rotor d'un motor pas a pas lineal accionat externament és un imant permanent. Quan el corrent flueix a través del bobinatge de l'estator, aquest genera un camp magnètic vectorial. Aquest camp magnètic fa girar el rotor en un angle determinat, de manera que la direcció del parell de camps magnètics del rotor coincideix amb la direcció del camp magnètic de l'estator. Quan el camp magnètic vectorial de l'estator gira un angle, el rotor també gira en un angle amb aquest camp magnètic. Per a cada entrada d'impulsos elèctrics, el rotor elèctric gira un angle i avança un pas. Produeix un desplaçament angular proporcional al nombre d'impulsos d'entrada i una velocitat proporcional a la freqüència d'impulsos. Canviar l'ordre d'energització del bobinatge inverteix el motor. Per tant, la rotació del motor pas a pas es pot controlar controlant el nombre d'impulsos, la freqüència i l'ordre d'energització dels bobinatges del motor de cada fase.
El motor utilitza un cargol com a eix de sortida, i una femella d'accionament externa s'acobla al cargol exterior del motor, evitant que les femelles girin l'una respecte a l'altra, aconseguint així un moviment lineal. El resultat és un disseny molt simplificat que permet l'ús de motors pas a pas lineals directament per a un moviment lineal precís en moltes aplicacions sense la instal·lació d'un enllaç mecànic extern.
Avantatges dels motors lineals accionats externament
Els motors pas a pas de cargol lineal de precisió poden substituir els cilindresalgunes aplicacions, aconseguint avantatges com ara un posicionament precís, una velocitat controlable i una alta precisió. Els motors pas a pas de cargol lineal s'utilitzen en una àmplia gamma d'aplicacions, com ara la fabricació, el calibratge de precisió, el mesurament de fluids de precisió, el moviment de posició precís i moltes altres àrees amb requisits d'alta precisió.
▲ Alta precisió i precisió de posicionament repetible fins a ±0,01 mm
El motor pas a pas de cargol lineal redueix el problema del retard d'interpolació a causa del mecanisme de transmissió simple, la precisió de posicionament, la repetibilitat i la precisió absoluta. És més fàcil d'aconseguir que el "motor rotatiu + cargol". La precisió de posicionament repetit del cargol ordinari del motor pas a pas de cargol lineal pot arribar a ±0,05 mm, i la precisió de posicionament repetit del cargol de bola pot arribar a ±0,01 mm.
▲ Alta velocitat, fins a 300 m/min
La velocitat del motor pas a pas de cargol lineal és de 300 m/min i l'acceleració és de 10 g, mentre que la velocitat del cargol de boles és de 120 m/min i l'acceleració és d'1,5 g. I la velocitat del motor pas a pas de cargol lineal millorarà encara més després de resoldre amb èxit el problema de la calor, mentre que la velocitat "rotativa" del "servomotor i cargol de boles" és limitada en velocitat, però és difícil millorar-la més.
Alta vida útil i fàcil manteniment
El motor pas a pas de cargol lineal és adequat per a una alta precisió perquè no hi ha contacte entre les parts mòbils i les parts fixes a causa de l'espai de muntatge i no hi ha desgast a causa del moviment alternatiu d'alta velocitat dels motors. El cargol de boles no pot garantir la precisió en el moviment alternatiu d'alta velocitat, i la fricció d'alta velocitat provocarà el desgast de la femella del cargol, cosa que afectarà la precisió del moviment i no podrà satisfer la demanda d'alta precisió.
Selecció de motor lineal d'accionament extern
Quan es creen productes o solucions relacionades amb el moviment lineal, suggerim als enginyers que se centrin en els punts següents.
1. Quina és la càrrega del sistema?
La càrrega del sistema inclou la càrrega estàtica i la càrrega dinàmica, i sovint la mida de la càrrega determina la mida bàsica del motor.
Càrrega estàtica: l'empenta màxima que pot suportar el cargol en repòs.
Càrrega dinàmica: l'empenta màxima que pot suportar el cargol quan està en moviment.
2. Quina és la velocitat de funcionament lineal del motor?
La velocitat de funcionament del motor lineal està estretament relacionada amb el pas del cargol, una revolució del cargol és un pas de la femella. Per a baixa velocitat, és recomanable triar un cargol amb un pas més petit, i per a alta velocitat, és recomanable triar un cargol més gran.
3. Quin és el requisit de precisió del sistema?
Precisió del cargol: la precisió del cargol es mesura generalment per la precisió lineal, és a dir, l'error entre el recorregut real i el recorregut teòric després que el cargol giri durant un cercle sec i amarg.
Precisió de posicionament repetit: la precisió de posicionament repetit es defineix com la precisió del sistema per poder assolir la posició especificada repetidament, la qual cosa és un indicador important per al sistema.
Joc: joc del cargol i la femella en repòs quan els dos eixos són mòbils relatius. A mesura que augmenta el temps de treball, el joc també augmentarà a causa del desgast. La compensació o correcció del joc es pot aconseguir mitjançant l'eliminació del joc de la femella. Quan es requereix un posicionament bidireccional, el joc és una preocupació.
4. Altres seleccions
En el procés de selecció també cal tenir en compte les qüestions següents: El muntatge del motor pas a pas lineal s'ajusta al disseny mecànic? Com connectareu l'objecte mòbil a la femella? Quina és la carrera efectiva de la vareta del cargol? Quin tipus d'accionament s'adaptarà?
Data de publicació: 16 de novembre de 2022