Cuando alguien dice "motor", la imagen que le viene a la mente a la mayoría de la gente suele ser algo que gira. Sin embargo, los motores pueden adoptar diferentes formas, como los motores lineales.
El motor lineal fue inventado a finales de los años 40 por Dr. Eric Laithwaite, de la Universidad de Manchester. Comenzaron siendo dispositivos de baja aceleración, pero en la actualidad la tecnología ha llegado a ser capaz de alcanzar velocidades extremadamente altas en la automatización. La tecnología también se convirtió en la base del transporte de levitación magnética.
Construcción
A diferencia de los motores rotativos, los motores lineales no tienen un rotor que gira dentro de un estator, sino que tienen un carro que se mueve hacia adelante y hacia atrás a lo largo de una pista.
La construcción de un motor lineal es la misma que la de un motor trifásico rotativo, pero abierta y aplanada. La configuración de un servoaccionamiento para un motor lineal es idéntica a la configuración de un accionamiento para un motor rotativo.
Un motor lineal está formado por imanes permanentes de polaridad alterna y un carro móvil con tres fases de bobinas. La dirección de la corriente a través de estas bobinas magnetiza las fases al norte o al sur, lo que tira o empuja a lo largo de la pista del motor, respectivamente.
Aplicaciones comparadas con los actuadores lineales
Los motores lineales no son la única forma de conseguir un control del movimiento lineal. En muchos casos, se puede conseguir el mismo movimiento utilizando un motor rotativo y un husillo de bolas o un actuador lineal. Los husillos de bolas y los actuadores lineales suelen ser mucho menos costosos que los motores lineales, por lo que algunos podrían preguntar:
¿Por qué utilizar un motor lineal en lugar de un husillo de bolas o un actuador lineal?
Respuesta corta: Los motores lineales son para el movimiento rápido, la aceleración y una precisión muy alta. Los husillos de bolas y los actuadores lineales son para una fuerza elevada y un coste menor.
Respuesta larga: Como hemos visto, un motor lineal está construido igual que un motor rotativo sin escobillas, pero aplanado. Cuando se utiliza en una aplicación, la carga se sujeta al carro que se mueve a lo largo de los imanes permanentes. Como no hay engranajes, se trata de un sistema de accionamiento directo que ofrece una increíble capacidad de respuesta y velocidad sin holgura. La desventaja es que la fuerza está limitada por la intensidad de las fuerzas magnéticas y la cantidad de potencia que pueden transportar las bobinas del motor.
Por otro lado, los husillos de bolas y los actuadores lineales utilizan motores rotativos conectados a un sistema de engranaje mecánico que traduce el movimiento rotativo en movimiento lineal. Al tratarse de un engranaje, la cantidad de fuerza disponible es mucho mayor que la de un motor lineal. Cuanto más corto sea el avance del husillo de bolas, más fuerza se puede generar, pero se sacrifica la velocidad. Además, en muchos de estos sistemas hay que tener en cuenta la holgura, lo que reduce la precisión.
Los motores lineales se utilizan en aplicaciones de accionamiento directo cuando los requisitos de velocidad y precisión son superiores a los que pueden ofrecer un motor rotativo y un actuador mecánico, sue las impresoras 3D industriales o las demostraciones de lanzamiento de bolas de AMC, que se muestran en el siguiente vídeo. En este ejemplo, la bola y el vaso se aceleran a 4 m/s en sólo 12 cm (~5 pulgadas), una velocidad y aceleración que probablemente no sería posible con un husillo de bolas o un actuador lineal.
ADVANCED Capacidades de Motion Controls
- Todo FlexPro® y DigiFlex® Rendimiento™ Los servoaccionamientos son capaces de accionar motores lineales.
- La configuración y el montaje son casi idénticos a los de un servomotor trifásico.
