Motorul pas cu pas liniar, cunoscut și sub numele demotor pas cu pas liniar, este un miez magnetic al rotorului care interacționează cu câmpul electromagnetic pulsat generat de stator pentru a produce rotație, motorul pas cu pas liniar din interiorul motorului pentru a converti mișcarea de rotație în mișcare liniară. Motoarele pas cu pas liniare pot efectua direct mișcare liniară sau mișcare alternativă liniară. Dacă se utilizează un motor rotativ ca sursă de alimentare pentru a converti în mișcare liniară, sunt necesare angrenaje, structuri de came și mecanisme precum curele sau fire. Prima introducere a motoarelor pas cu pas liniare a avut loc în 1968, iar figura următoare prezintă câteva motoare pas cu pas liniare tipice.
Principiul de bază al motoarelor liniare acționate extern
Rotorul unui motor pas cu pas liniar acționat extern este un magnet permanent. Când curentul trece prin înfășurarea statorului, aceasta generează un câmp magnetic vectorial. Acest câmp magnetic acționează rotorul să se rotească la un anumit unghi, astfel încât direcția perechii de câmpuri magnetice ale rotorului coincide cu direcția câmpului magnetic al statorului. Când câmpul magnetic vectorial al statorului se rotește cu un anumit unghi, rotorul se rotește, de asemenea, la un anumit unghi cu acest câmp magnetic. Pentru fiecare impuls electric de intrare, rotorul electric se rotește cu un unghi și se deplasează cu un pas înainte. Acesta generează o deplasare unghiulară proporțională cu numărul de impulsuri de intrare și o viteză proporțională cu frecvența impulsurilor. Schimbarea ordinii de energizare a înfășurărilor inversează sensul motorului. Astfel, rotația motorului pas cu pas poate fi controlată prin controlul numărului de impulsuri, al frecvenței și al ordinii de energizare a înfășurărilor motorului pentru fiecare fază.
Motorul folosește un șurub ca axă de ieșire, iar o piuliță de acționare externă este cuplată cu șurubul din exteriorul motorului, împiedicând piulițele să se rotească față de cealaltă, realizând astfel o mișcare liniară. Rezultatul este un design mult simplificat, care permite utilizarea directă a motoarelor pas cu pas liniare pentru o mișcare liniară precisă în multe aplicații, fără instalarea unei legături mecanice externe.
Avantajele motoarelor liniare cu acționare externă
Motoarele pas cu pas cu șurub liniar de precizie pot înlocui cilindrii înunele aplicații, obținând avantaje precum poziționarea precisă, viteza controlabilă și precizia ridicată. Motoarele pas cu pas cu șurub liniar sunt utilizate într-o gamă largă de aplicații, inclusiv în producție, calibrare de precizie, măsurare precisă a fluidelor, mișcare precisă a poziției și multe alte domenii cu cerințe de precizie ridicată.
▲ Precizie ridicată, precizie de poziționare repetabilă de până la ±0,01 mm
Motorul pas cu șurub liniar reduce problema întârzierii interpolării datorită mecanismului simplu de transmisie, preciziei de poziționare, repetabilității și preciziei absolute. Este mai ușor de realizat decât „motor rotativ + șurub”. Precizia de poziționare repetată a șurubului obișnuit al motorului pas cu șurub liniar poate ajunge la ±0,05 mm, iar precizia de poziționare repetată a șurubului cu bile poate ajunge la ±0,01 mm.
▲ Viteză mare, până la 300 m/min
Viteza motorului pas cu șurub liniar este de 300 m/min, iar accelerația este de 10 g, în timp ce viteza șurubului cu bile este de 120 m/min, iar accelerația este de 1,5 g. Viteza motorului pas cu șurub liniar va fi îmbunătățită și mai mult după rezolvarea cu succes a problemei de căldură, în timp ce viteza de rotație a «servomotorului și șurubului cu bile» este limitată, dar este dificil să se îmbunătățească mai mult.
Durată mare de viață și întreținere ușoară
Motorul pas cu șurub liniar este potrivit pentru precizie ridicată, deoarece nu există contact între piesele mobile și piesele fixe datorită spațiului de montare și nu există uzură din cauza mișcării alternative de mare viteză a dispozitivelor de acționare. Șurubul cu bile nu poate garanta precizia în mișcarea alternativă de mare viteză, iar frecarea de mare viteză va provoca uzura piuliței șurubului, ceea ce va afecta precizia mișcării și nu poate satisface cerința de precizie ridicată.
Selectarea motorului liniar cu acționare externă
Atunci când realizează produse sau soluții legate de mișcarea liniară, sugerăm inginerilor să se concentreze asupra următoarelor aspecte.
1. Care este sarcina sistemului?
Sarcina sistemului include sarcina statică și sarcina dinamică, iar adesea mărimea sarcinii determină dimensiunea de bază a motorului.
Sarcina statică: forța maximă de împingere pe care o poate suporta șurubul în repaus.
Sarcina dinamică: forța maximă de împingere pe care o poate suporta șurubul atunci când este în mișcare.
2. Care este viteza liniară de funcționare a motorului?
Viteza de rulare a motorului liniar este strâns legată de pasul șurubului, o rotație a șurubului este un pas al piuliței. Pentru viteze mici, este recomandabil să alegeți un șurub cu un pas mai mic, iar pentru viteze mari, este recomandabil să alegeți un șurub mai mare.
3. Care este cerința de precizie a sistemului?
Precizia șurubului: precizia șurubului este în general măsurată prin precizia liniară, adică eroarea dintre deplasarea reală și deplasarea teoretică după ce șurubul se rotește pentru un cerc uscat amar.
Precizia poziționării repetate: precizia poziționării repetate este definită ca precizia sistemului de a putea atinge poziția specificată în mod repetat, ceea ce reprezintă un indicator important pentru sistem.
Joc de rotire: jocul dintre șurub și piuliță în repaus atunci când cele două axiale sunt mobile relativ. Pe măsură ce timpul de lucru crește, jocul de rotire va crește și din cauza uzurii. Compensarea sau corectarea jocului de rotire poate fi realizată prin eliminarea jocului de rotire a piuliței. Atunci când este necesară poziționarea bidirecțională, jocul de rotire este o preocupare.
4. Alte selecții
Următoarele aspecte trebuie, de asemenea, luate în considerare în procesul de selecție: Montarea motorului pas cu pas liniar este în conformitate cu designul mecanic? Cum veți conecta obiectul în mișcare la piuliță? Care este cursa efectivă a tijei șurubului? Ce tip de acționare va fi potrivită?
Data publicării: 16 noiembrie 2022