Motor paso a paso lineal, tamén coñecido comomotor paso a paso lineal, é un núcleo de rotor magnético que interactúa co campo electromagnético pulsado xerado polo estator para producir rotación, motor paso a paso lineal dentro do motor para converter o movemento rotatorio en movemento lineal. Os motores paso a paso lineais poden facer movemento lineal ou movemento alternativo lineal directamente. Se se usa un motor rotatorio como fonte de enerxía para converter en movemento lineal, requírense engrenaxes, estruturas de levas e mecanismos como correas ou cables. A primeira introdución de motores paso a paso lineais foi en 1968, e a seguinte figura mostra algúns motores paso a paso lineais típicos.
Principio básico dos motores lineais de accionamento externo
O rotor dun motor paso a paso lineal accionado externamente é un imán permanente. Cando a corrente flúe a través do enrolamento do estator, este xera un campo magnético vectorial. Este campo magnético impulsa o rotor a xirar nun certo ángulo, de xeito que a dirección do par de campos magnéticos do rotor coincide coa dirección do campo magnético do estator. Cando o campo magnético vectorial do estator xira un ángulo, o rotor tamén xira nun ángulo con este campo magnético. Para cada entrada de pulso eléctrico, o rotor eléctrico xira un ángulo e avanza un paso. Produce un desprazamento angular proporcional ao número de pulsos de entrada e unha velocidade proporcional á frecuencia dos pulsos. Ao cambiar a orde de activación do enrolamento, invértese o motor. Polo tanto, a rotación do motor paso a paso pódese controlar controlando o número de pulsos, a frecuencia e a orde de activación dos enrolamentos do motor de cada fase.
O motor usa un parafuso como eixe de saída e unha porca de accionamento externa está encaixada co parafuso fóra do motor, o que evita que as porcas do parafuso xiren en relación coas outras, conseguindo así un movemento lineal. O resultado é un deseño moi simplificado que permite o uso de motores paso a paso lineais directamente para un movemento lineal preciso en moitas aplicacións sen a instalación dunha conexión mecánica externa.
Vantaxes dos motores lineais de accionamento externo
Os motores paso a paso de parafuso lineal de precisión poden substituír os cilindros enalgunhas aplicacións, conseguindo vantaxes como un posicionamento preciso, unha velocidade controlable e unha alta precisión. Os motores paso a paso de parafuso lineal utilízanse nunha ampla gama de aplicacións, incluíndo a fabricación, a calibración de precisión, a medición de fluídos de precisión, o movemento de posición preciso e moitas outras áreas con requisitos de alta precisión.
▲ Alta precisión e precisión de posicionamento repetible de ata ±0,01 mm
O motor paso a paso de parafuso lineal reduce o problema do atraso na interpolación debido ao mecanismo de transmisión sinxelo, á precisión de posicionamento, á repetibilidade e á precisión absoluta. É máis doado de conseguir que o "motor rotatorio + parafuso". A precisión de posicionamento repetido do parafuso ordinario do motor paso a paso de parafuso lineal pode alcanzar ±0,05 mm, e a precisión de posicionamento repetido do parafuso de bóla pode alcanzar ±0,01 mm.
▲ Alta velocidade, ata 300 m/min
A velocidade do motor paso a paso lineal do parafuso é de 300 m/min e a aceleración é de 10 g, mentres que a velocidade do parafuso de bólas é de 120 m/min e a aceleración é de 1,5 g. E a velocidade do motor paso a paso lineal mellorará aínda máis despois de resolver con éxito o problema da calor, mentres que a velocidade "rotatoria" do "servomotor e parafuso de bólas" é limitada en velocidade, pero é difícil mellorala máis.
Alta vida útil e fácil mantemento
O motor paso a paso de parafuso lineal é axeitado para alta precisión porque non hai contacto entre as pezas móbiles e as pezas fixas debido á separación de montaxe e non hai desgaste debido ao movemento alternativo de alta velocidade dos motores. O parafuso de bólas non pode garantir a precisión no movemento alternativo de alta velocidade, e a fricción de alta velocidade provocará o desgaste da porca do parafuso, o que afectará á precisión do movemento e non poderá satisfacer a demanda de alta precisión.
Selección de motor lineal de accionamento externo
Ao fabricar produtos ou solucións relacionadas co movemento lineal, suxerímoslles aos enxeñeiros que se centren nos seguintes puntos.
1. Cal é a carga do sistema?
A carga do sistema inclúe a carga estática e a carga dinámica, e a miúdo o tamaño da carga determina o tamaño básico do motor.
Carga estática: o empuxe máximo que o parafuso pode soportar en repouso.
Carga dinámica: o empuxe máximo que pode soportar o parafuso cando está en movemento.
2. Cal é a velocidade de funcionamento lineal do motor?
A velocidade de funcionamento do motor lineal está estreitamente relacionada co paso do parafuso; unha revolución do parafuso é un paso da porca. Para velocidades baixas, é aconsellable escoller un parafuso cun paso máis pequeno e, para velocidades altas, é aconsellable escoller un parafuso máis grande.
3. Cal é o requisito de precisión do sistema?
Precisión do parafuso: a precisión do parafuso mídese xeralmente pola precisión lineal, é dicir, o erro entre o percorrido real e o percorrido teórico despois de que o parafuso xire durante un círculo seco amargo.
Precisión de posicionamento repetido: a precisión de posicionamento repetido defínese como a precisión do sistema para poder alcanzar a posición especificada repetidamente, o que é un indicador importante para o sistema.
Folga: folga do parafuso e da porca en repouso cando os dous eixes son móbiles en relación. A medida que aumenta o tempo de traballo, a folga tamén aumentará debido ao desgaste. A compensación ou corrección da folga pódese conseguir mediante a eliminación da folga da porca. Cando se require un posicionamento bidireccional, a folga é unha preocupación.
4. Outras seleccións
No proceso de selección tamén se deben ter en conta as seguintes cuestións: A montaxe do motor paso a paso lineal está de acordo co deseño mecánico? Como se conectará o obxecto móbil á porca? Cal é a carreira efectiva da vara do parafuso? Que tipo de accionamento se axustará?
Data de publicación: 16 de novembro de 2022