Что такое вал двигателя?

Что такое вал двигателя?

Вал двигателя — это линейный серводвигатель, который движется линейно с помощью электричества.

Первым средством получения линейного движения с помощью электричества является шариковый винт. Валы двигателя имеют преимущества перед шариковыми винтами, такие как высокая точность позиционирования, высокая скорость работы и высокая бесшумность, а также возможность управлять несколькими приводами на одном валу, называемая многоприводной.

Другим важным отличием вала двигателя от линейного двигателя плоского типа, который выполняет то же линейное движение, что и двигатель вала, является структура без сердечника. Двигатели вала не страдают от зацепления, что является недостатком линейных двигателей, которые используют железный сердечник, называемый сердечником.

Применение валов двигателей

Валы двигателей используются в механизмах для управления линейным движением. Валы двигателей можно условно разделить на две категории: оборудование для обработки и производства, а также измерительное и контрольное оборудование.

1. Оборудование для обработки и производства

Примерами применения в оборудовании для обработки и производства являются металлообрабатывающее оборудование, электроэрозионные станки, лазерные режущие станки, прецизионные координатные столы XY, шаговые двигатели и установки для нанесения покрытий/проявки.

2. Измерительное и контрольное оборудование

Примерами измерительного и инспекционного оборудования являются инспекционное оборудование для жидкокристаллических и полупроводниковых приложений, микроскопы для живых организмов, спектроскопические и оптические измерительные приборы, а также инспекционное оборудование для печатных плат, оборудование для инспекции поверхности, трехмерное измерительное оборудование, зонды и сканеры.

В дополнение к вышесказанному, валы двигателей также используются, когда на одном валу требуется несколько движущихся узлов, когда два вала используются для перемещения больших, тяжелых объектов или когда требуются высокие экологические характеристики.

Принцип работы валов двигателей

Вал двигателя состоит из секции вала и секции катушки. Секция вала состоит из нескольких цилиндрических магнитов, расположенных так, что их полюса N и S обращены друг к другу, и размещены в цилиндре из нержавеющей стали.

Особенностью вала является то, что магниты расположены так, что они обращены друг к другу одинаковыми полюсами, тем самым создавая сильную магнитную силу. Катушка — это компонент, который функционирует как движитель, а катушка намотана так, чтобы покрывать часть вала. Когда магнитное поле генерируется путем пропускания электрического тока через катушку, создается сила тяги в соответствии с правилом левой руки Флеминга. Принцип работы вала двигателя заключается в управлении положением и скоростью движения движителя путем управления электрическим током.

Характеристики валов двигателей

Валы двигателей имеют четыре основные характеристики:

1. Простая структура

Структура вала двигателя состоит только из вала и катушки. Часть вала представляет собой постоянный магнит, а часть катушки представляет собой намотанную катушку. Поэтому нет сложных механических деталей. Поскольку детали не соприкасаются друг с другом, трение отсутствует. Еще одним преимуществом валов двигателя является то, что они просты в обслуживании и не создают шума или износа.

2. Высокая точность позиционирования

Шариковые винты являются контактными механизмами, и ошибки из-за зазоров между деталями, известные как люфт, неизбежны. Однако структура вала двигателя без сердечника имеет преимущество, заключающееся в устранении зубчатого зацепления или неравномерного движения, поскольку катушка и вал не имеют силы адсорбции.

3. Совместимость с различными системами привода

Валы двигателя могут использоваться в параллельных, тандемных и многовальных системах привода в дополнение к одновальному приводу, который представляет собой линейное движение одного вала. Параллельный привод — это метод, при котором два параллельных вала двигателя приводятся в движение одновременно, и используется для привода больших и тяжелых объектов.

Тандемный привод — это метод, при котором два двигателя приводятся в движение бок о бок на одной оси, и может быть получена большая сила тяги. Многоприводный привод — это метод привода, при котором два движущихся блока приводятся в движение отдельно на одной оси.

4. Простая установка

Валы двигателя можно устанавливать, центрируя их в зазоре между валом и движителем. Низкая точность центрирования шариковых винтов может существенно повлиять на срок службы оборудования. Кроме того, линейные двигатели плоского типа с сердечниками требуют, чтобы монтажный зазор между движителем и статором был равномерным по всей длине двигателя.