Une introduction aux moteurs linéaires

Titre : Une introduction aux moteurs linéaires

Les moteurs linéaires, également appelés moteurs linéaires, entraînements linéaires ou moteurs à tige de poussée, ont connu une croissance stable dans les applications industrielles, prouvant que les moteurs linéaires peuvent être utilisés de manière fiable. Dans cet article, nous donnerons un bref aperçu des types de moteurs linéaires et de leurs différences par rapport aux moteurs rotatifs. Les types de moteurs linéaires les plus couramment utilisés sont les moteurs plats, à rainure en U et tubulaires. La configuration typique des bobines est triphasée, avec des éléments Hall pour une commutation sans balais. Un diagramme illustrant la séquence de phases et le courant de phase d'un moteur linéaire utilisant la commutation Hall est présenté.

Les moteurs linéaires sont souvent décrits simplement comme des versions aplaties des moteurs rotatifs, avec les mêmes principes de fonctionnement. Le moteur (forceur, rotor) est fabriqué en comprimant des bobines ensemble à l'aide d'un matériau époxy. De plus, la piste magnétique est constituée d’aimants (généralement des aimants de terres rares à haute énergie) fixés sur de l’acier. Le moteur du moteur comprend des enroulements de bobine, des circuits imprimés à éléments Hall, des régulateurs thermiques (capteurs de température surveillant la température) et des interfaces électroniques. Dans les moteurs rotatifs, le moteur et le stator nécessitent un support de roulement rotatif pour assurer l'entrefer des pièces mobiles. De même, les moteurs linéaires ont besoin de guides linéaires pour maintenir la position du moteur dans le champ magnétique généré par la piste magnétique. Tout comme les codeurs des servomoteurs sont montés sur l'arbre pour fournir un retour de position, les moteurs linéaires nécessitent des codeurs linéaires pour mesurer directement la position de la charge, améliorant ainsi la précision de la position.

La commande des moteurs linéaires est similaire à celle des moteurs rotatifs. Comme les moteurs rotatifs sans balais, le moteur et le stator n'ont aucune connexion mécanique (sans balais). Contrairement aux moteurs rotatifs, dans lesquels le moteur tourne et la position du stator reste fixe, les systèmes de moteurs linéaires peuvent être entraînés par une piste magnétique ou par une bobine de poussée (la plupart des applications de systèmes de positionnement utilisent des pistes magnétiques fixes et des bobines de poussée mobiles). Les moteurs entraînés par des bobines de poussée ont un faible rapport de poids et de charge. Cependant, ils nécessitent des câbles d’une grande flexibilité et leurs systèmes de gestion. Les moteurs entraînés par des pistes magnétiques doivent non seulement supporter la charge mais également la masse de la piste magnétique, éliminant ainsi le besoin de systèmes de gestion des câbles.

Des principes électromécaniques similaires sont utilisés dans les moteurs linéaires et rotatifs. La même force électromagnétique qui génère le couple dans les moteurs rotatifs produit une poussée linéaire dans les moteurs linéaires. Par conséquent, les moteurs linéaires utilisent les mêmes configurations de contrôle et de programmation que les moteurs rotatifs. La forme des moteurs linéaires peut être plate, à rainure en U ou tubulaire, en fonction des exigences spécifiques de l'application et de l'environnement de travail.