Введение в линейные двигатели

Название: Введение в линейные двигатели

Линейные двигатели, также известные как линейные двигатели, линейные приводы или двигатели с толкателем, стабильно находят применение в промышленности, доказывая, что линейные двигатели можно надежно использовать. В этой статье мы дадим краткий обзор типов линейных двигателей и их отличий от роторных двигателей. Наиболее часто используемые типы линейных двигателей — плоские, U-образные и трубчатые. Типичная конфигурация катушек – трехфазная, с элементами Холла для бесщеточной коммутации. Показана диаграмма, иллюстрирующая последовательность фаз и фазный ток линейного двигателя с коммутацией Холла.

Линейные двигатели часто описываются просто как уплощенные версии роторных двигателей с теми же принципами работы. Движитель (форсер, ротор) изготавливается путем сжатия катушек между собой с помощью эпоксидного материала. Кроме того, магнитная дорожка состоит из магнитов (обычно высокоэнергетических редкоземельных магнитов), закрепленных на стали. Двигатель двигателя включает в себя обмотки катушки, печатные платы элемента Холла, терморегуляторы (температурные датчики, контролирующие температуру) и электронные интерфейсы. В ротационных двигателях двигатель и статор требуют опоры на вращающихся подшипниках для обеспечения воздушного зазора движущихся частей. Точно так же линейным двигателям необходимы линейные направляющие для поддержания положения двигателя в магнитном поле, создаваемом магнитной дорожкой. Точно так же, как энкодеры в серводвигателях устанавливаются на валу для обеспечения обратной связи по положению, линейные двигатели требуют, чтобы линейные энкодеры напрямую измеряли положение нагрузки, тем самым повышая точность позиционирования.

Управление линейными двигателями аналогично управлению роторными двигателями. Как и в бесщеточных роторных двигателях, двигатель и статор не имеют механической связи (бесщеточные). В отличие от роторных двигателей, в которых двигатель вращается, а положение статора остается фиксированным, системы линейных двигателей могут иметь привод либо от магнитной направляющей, либо от толкающей катушки (в большинстве приложений систем позиционирования используются фиксированные магнитные направляющие и движущиеся упорные катушки). Двигатели с приводом от тяговых катушек имеют небольшой вес и коэффициент нагрузки. Однако для них требуются кабели высокой гибкости и системы управления ими. Двигатели, приводимые в движение магнитными дорожками, должны нести не только нагрузку, но и массу магнитной дорожки, что устраняет необходимость в системах прокладки кабелей.

Подобные электромеханические принципы используются как в линейных, так и в роторных двигателях. Та же самая электромагнитная сила, которая создает крутящий момент в роторных двигателях, создает линейную тягу в линейных двигателях. Таким образом, линейные двигатели используют те же конфигурации управления и программирования, что и роторные двигатели. Форма линейных двигателей может быть плоской, U-образной или трубчатой, в зависимости от конкретных требований применения и рабочей среды.