Motor de passo linear, também conhecido comomotor de passo linear, é um núcleo de rotor magnético que interage com o campo eletromagnético pulsado gerado pelo estator para produzir rotação, e um motor de passo linear dentro do motor converte movimento rotativo em movimento linear. Motores de passo lineares podem realizar movimento linear ou movimento linear alternativo diretamente. Se um motor rotativo for usado como fonte de energia para converter movimento em movimento linear, engrenagens, estruturas de cames e mecanismos como correias ou fios são necessários. A primeira introdução de motores de passo lineares foi em 1968, e a figura a seguir mostra alguns motores de passo lineares típicos.
Princípio básico de motores lineares acionados externamente
O rotor de um motor de passo linear acionado externamente é um ímã permanente. Quando a corrente flui através do enrolamento do estator, o enrolamento do estator gera um campo magnético vetorial. Este campo magnético faz o rotor girar em um determinado ângulo, de modo que a direção do par de campos magnéticos do rotor coincide com a direção do campo magnético do estator. Quando o campo magnético vetorial do estator gira em um ângulo. O rotor também gira em um ângulo com este campo magnético. Para cada pulso elétrico de entrada, o rotor elétrico gira em um ângulo e se move um passo para frente. Ele emite um deslocamento angular proporcional ao número de pulsos de entrada e uma velocidade proporcional à frequência do pulso. Alterar a ordem de energização do enrolamento inverte o motor. Assim, a rotação do motor de passo pode ser controlada controlando o número de pulsos, a frequência e a ordem de energização dos enrolamentos do motor de cada fase.
O motor utiliza um parafuso como eixo de saída, e uma porca de acionamento externa é acoplada ao parafuso fora do motor, impedindo que a porca gire em relação uma à outra, proporcionando assim movimento linear. O resultado é um projeto bastante simplificado que permite o uso direto de motores de passo lineares para movimento linear preciso em muitas aplicações, sem a instalação de uma articulação mecânica externa.
Vantagens dos motores lineares acionados externamente
Motores de passo de parafuso linear de precisão podem substituir cilindros emalgumas aplicações, alcançando vantagens como posicionamento preciso, velocidade controlável e alta precisão. Motores de passo de parafuso lineares são utilizados em uma ampla gama de aplicações, incluindo fabricação, calibração de precisão, medição de fluidos de precisão, movimento de posicionamento preciso e muitas outras áreas com requisitos de alta precisão.
▲Alta precisão, precisão de posicionamento repetível de até ±0,01 mm
O motor de passo de parafuso linear reduz o problema de atraso de interpolação devido ao mecanismo de transmissão simples, precisão de posicionamento, repetibilidade e precisão absoluta. É mais fácil de alcançar do que o "motor rotativo + parafuso". A precisão de posicionamento repetido do parafuso comum do motor de passo de parafuso linear pode chegar a ±0,05 mm, e a precisão de posicionamento repetido do parafuso de esferas pode chegar a ±0,01 mm.
▲ Alta velocidade, até 300m/min
A velocidade do motor de passo de parafuso linear é de 300 m/min e a aceleração é de 10 g, enquanto a velocidade do parafuso de esferas é de 120 m/min e a aceleração é de 1,5 g. A velocidade do motor de passo de parafuso linear será ainda mais aprimorada após a solução bem-sucedida do problema de aquecimento, enquanto a velocidade do "servomotor e parafuso de esferas" rotativo é limitada, mas é difícil melhorá-la ainda mais.
Alta vida útil e fácil manutenção
O motor de passo de parafuso linear é adequado para alta precisão, pois não há contato entre as partes móveis e fixas devido à folga de montagem, e não há desgaste devido ao movimento alternativo de alta velocidade dos motores. O parafuso de esferas não garante a precisão no movimento alternativo de alta velocidade, e o atrito em alta velocidade causará desgaste na porca do parafuso, o que afetará a precisão do movimento e não atenderá à demanda por alta precisão.
Seleção de motor linear de acionamento externo
Ao criar produtos ou soluções relacionadas ao movimento linear, sugerimos que os engenheiros se concentrem nos seguintes pontos.
1. Qual é a carga do sistema?
A carga do sistema inclui carga estática e carga dinâmica, e muitas vezes o tamanho da carga determina o tamanho básico do motor.
Carga estática: o empuxo máximo que o parafuso pode suportar em repouso.
Carga dinâmica: o impulso máximo que o parafuso pode suportar quando está em movimento.
2. Qual é a velocidade linear de funcionamento do motor?
A velocidade de operação do motor linear está intimamente relacionada ao avanço do parafuso: uma volta do parafuso equivale a um avanço da porca. Para baixas velocidades, é aconselhável escolher um parafuso com avanço menor, e para altas velocidades, é aconselhável escolher um parafuso maior.
3. Qual é o requisito de precisão do sistema?
Precisão do parafuso: a precisão do parafuso é geralmente medida pela precisão linear, ou seja, o erro entre o curso real e o curso teórico após o parafuso girar por um círculo seco e amargo.
Precisão de posicionamento repetido: a precisão de posicionamento repetido é definida como a precisão do sistema para conseguir atingir a posição especificada repetidamente, o que é um indicador importante para o sistema.
Folga: folga do parafuso e da porca em repouso quando os dois axiais se movem em relação um ao outro. À medida que o tempo de trabalho aumenta, a folga também aumenta devido ao desgaste. A compensação ou correção da folga pode ser obtida com a porca eliminadora de folga. Quando o posicionamento bidirecional é necessário, a folga é uma preocupação.
4. Outras seleções
As seguintes questões também precisam ser consideradas no processo de seleção: A montagem do motor de passo linear está de acordo com o projeto mecânico? Como você conectará o objeto em movimento à porca? Qual é o curso efetivo da haste do parafuso? Que tipo de acionamento será compatível?
Horário da publicação: 16/11/2022