Что такое линейный серводвигатель?

Что такое линейный серводвигатель?

Линейный серводвигатель — это электродвигатель, который не имеет встроенного вращающегося вала и способен совершать линейное движение для использования в сервомеханизмах, используемых в управлении машинами.

В то время как обычные двигатели выполняют вращательное движение, линейные двигатели, как правило, выполняют линейное движение. Линейные двигатели сами по себе являются устройствами для движения и тяги, широко известными как линейные двигатели и т. д. Серводвигатели — это двигатели, используемые для управления положением, скоростью и т. д. в сервомеханизмах.

До недавнего времени роторные серводвигатели были основой линейных систем движения для промышленного оборудования и измерительных приборов, но в последние годы линейные серводвигатели, которые работают под действием магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом, и тока, протекающего через катушку (правило левой руки Флеминга), привлекают внимание.

Применение линейных серводвигателей

Линейные серводвигатели используются в различных приложениях. В частности, приложения различаются в зависимости от размера.

1. Малый диаметр (φ4 до 12 мм)

Они используются в оборудовании настольного типа. В основном используются для наблюдения за промышленными продуктами и продуктами, связанными с биотехнологиями. Двигатели вала должны иметь высокое разрешение в областях, где требуются изображения с более высоким разрешением и обработка изображений.

2. Средняя длина (до Φ35 мм)

Этот размер наиболее широко используется в областях, где требуется высокая тяга, высокая точность и высокая скорость, и широко используется для различных позиционирующих и движущихся частей в станках и полупроводниковом оборудовании.

3. Большой диаметр (до Φ60 мм)

Другие области применения включают специальные машины, которым требуется большая тяга ускорения.

Принцип работы линейных серводвигателей

Линейное движение линейного серводвигателя основано на принципе, согласно которому линейный двигатель, состоящий из вала с магнитом на его оси и движителя, содержащего катушку, создает тягу посредством действия тока, протекающего через катушку, и магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом, или правила левой руки Флеминга.

Вал обычно представляет собой трубу из нержавеющей стали, заполненную магнитами на равных интервалах, а движитель состоит из трехфазной катушки, намотанной вокруг вала. Движитель не контактирует с валом, и его включение не влияет на саму тягу, что упрощает его установку. Он работает, создавая тягу посредством действия потока магнитной индукции, создаваемого постоянным магнитом, и тока, протекающего в катушке.

Особенности двигателей на основе вала включают высокоточное позиционирование при использовании высокоточных линейных шкал, отсутствие люфта и почти полное отсутствие зубчатого зацепления из-за отсутствия сердечника. Обратите внимание, что зубчатое зацепление относится к тонкой вибрации магнитного притяжения между валом и движителем в двигателе, которая зависит от угла поворота.

Поскольку внутри нет винтов, гаек или других механических структур, возможно высокоскоростное движение. Хотя точность движения превосходна, жесткость низкая, поскольку фиксированная сторона не контактирует с подвижной стороной, что делает его непригодным для тяжелой резки, где сопротивление велико. Он используется в оборудовании, используемом для обработки электронных компонентов, таких как полупроводники и медицинские детали. Его небольшой размер и простая структура являются преимуществами при встраивании в оборудование.

Другая информация о линейных серводвигателях

1. Преимущества использования линейных серводвигателей в качестве приводов

Одним из требований к современному высокопроизводительному промышленному оборудованию является достижение как высокоточной обработки, так и высокоскоростной обработки. До того, как линейные серводвигатели были коммерциализированы, линейные приводы использовали комбинацию вращающегося двигателя и шарико-винтовой передачи с подшипниками в качестве компонента для преобразования вращательной мощности в линейную мощность.

При использовании обычного метода технически сложно достичь как более высокой точности, так и более высокой рабочей скорости, а техническое обслуживание, как правило, происходит чаще. Однако линейные серводвигатели являются бесконтактными и имеют много преимуществ: они превосходны в высокоскоростной работе, их точность позиционирования можно легко увеличить до высокой точности, и они не требуют обслуживания.

2. Проблемы при использовании линейных серводвигателей в качестве приводов

Проблемы при применении линейных серводвигателей в станках заключаются в их плотности мощности и управляемости. По сравнению с обычными роторными двигателями и шариковыми винтами линейные серводвигатели сложнее в управлении, и для обеспечения высокой плотности выходной мощности требуются высокие технологии.

Последние технологические инновации производителей позволили преодолеть эти проблемы, и линейные серводвигатели постепенно находят широкое применение в станках и промышленном оборудовании.