Quando qualcuno dice "motore", l'immagine che viene in mente alla maggior parte delle persone è di solito qualcosa che gira. Tuttavia, i motori possono assumere forme diverse, come i motori lineari.
Il motore lineare è stato inventato alla fine degli anni '40 da Dr. Eric Laithwaite dell'Università di Manchester. Hanno iniziato come dispositivi a bassa accelerazione, ma nei giorni moderni, la tecnologia è diventata capace di velocità estremamente elevate nell'automazione. La tecnologia è diventata anche la base per il trasporto mag-lev.
Costruzione
A differenza dei motori rotativi, i motori lineari non hanno un rotore che gira all'interno di uno statore, ma hanno invece un carrello che si muove avanti e indietro lungo una pista.
La costruzione di un motore lineare è la stessa di un motore rotativo trifase, ma aperta e appiattita. La configurazione di un servoazionamento per un motore lineare è identica alla configurazione di un azionamento per un motore rotativo.
Un motore lineare è composto da magneti permanenti alternati in polarità e da un carrello mobile con tre fasi di bobine. La direzione della corrente attraverso queste bobine magnetizza le fasi nord o sud, che tirano o spingono rispettivamente lungo la pista del motore.
Applicazioni rispetto agli attuatori lineari
I motori lineari non sono l'unico modo per ottenere il controllo del movimento lineare. In molti casi, lo stesso movimento può essere ottenuto utilizzando un motore rotativo e una vite a sfera o un attuatore lineare. Le viti a sfera e gli attuatori lineari sono in genere molto meno costosi dei motori lineari, quindi qualcuno potrebbe chiedere:
Perché usare un motore lineare invece di una vite a sfera o di un attuatore lineare?
Risposta breve: I motori lineari sono per il movimento veloce, l'accelerazione e la precisione molto alta. Le viti a ricircolo di sfere e gli attuatori lineari sono per una forza elevata e un costo inferiore.
Risposta lunga: Come abbiamo visto, un motore lineare è costruito come un motore rotativo brushless, ma appiattito. Quando viene utilizzato in un'applicazione il carico è attaccato al carrello che si muove lungo i magneti permanenti. Dal momento che non c'è ingranaggio, questo è un sistema ad azionamento diretto che dà un'incredibile reattività e velocità senza gioco. Lo svantaggio è che la forza è limitata dalla forza delle forze magnetiche e dalla quantità di potenza che può essere portata dalle bobine del motore.
D'altra parte, le viti a ricircolo di sfere e gli attuatori lineari usano motori rotativi collegati a un sistema di ingranaggi meccanici che traduce il movimento rotativo in movimento lineare. Poiché è coinvolto l'ingranaggio, la quantità di forza disponibile è molto più alta della forza disponibile da un motore lineare. Più corto è il cavo della vite a sfera, più forza può essere generata, ma c'è un sacrificio nella velocità. Ci sarà anche un gioco da affrontare in molti di questi tipi di sistemi che riduce la precisione.
I motori lineari sono utilizzati in applicazioni di azionamento diretto dove i requisiti di velocità e precisione sono più di quanto un motore rotativo e un attuatore meccanico possano fornire, scome le stampanti 3D industriali o le dimostrazioni di lancio della palla di AMC, mostrate nel video qui sotto. In questo esempio la palla e la tazza sono accelerate a 4m/s in soli 12cm (~5in) - una velocità e accelerazione probabilmente non possibile con una vite a sfera o un attuatore lineare.
ADVANCED Capacità di Motion Controls
- Tutti FlexPro® e DigiFlex® Performance™ I servoazionamenti sono in grado di far funzionare i motori lineari.
- La configurazione e l'impostazione è quasi identica a quella di un servomotore trifase.
