Linear stepper motor, kilala rin bilanglinear na stepper motor, ay isang magnetic rotor core sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa pulsed electromagnetic field na nalilikha ng stator upang makagawa ng rotation, ang linear stepper motor sa loob ng motor ay nagko-convert ng rotary motion sa linear motion. Ang mga linear stepper motor ay maaaring direktang gumawa ng linear motion o linear reciprocating motion. Kung ang isang rotary motor ay ginagamit bilang pinagmumulan ng kuryente upang mag-convert sa linear motion, kinakailangan ang mga gear, cam structure at mekanismo tulad ng mga sinturon o wire. Ang unang pagpapakilala ng mga linear stepper motor ay noong 1968, at ang sumusunod na pigura ay nagpapakita ng ilang tipikal na linear stepper motor.
Pangunahing prinsipyo ng mga panlabas na linear motor na pinapagana
Ang rotor ng isang externally driven linear stepper motor ay isang permanenteng magnet. Kapag ang kuryente ay dumadaloy sa stator winding, ang stator winding ay bumubuo ng isang vector magnetic field. Ang magnetic field na ito ang nagtutulak sa rotor na umikot sa isang tiyak na anggulo, upang ang direksyon ng pares ng magnetic field ng rotor ay kasabay ng direksyon ng magnetic field ng stator. Kapag ang vector magnetic field ng stator ay umiikot sa isang anggulo, ang rotor ay umiikot din sa isang anggulo kasama ng magnetic field na ito. Para sa bawat electrical pulse input, ang electric rotor ay umiikot sa isang anggulo at gumagalaw nang isang hakbang pasulong. Naglalabas ito ng isang angular displacement na proporsyonal sa bilang ng mga pulse input at isang bilis na proporsyonal sa pulse frequency. Ang pagbabago ng pagkakasunud-sunod ng energization ng winding ay binabaligtad ang motor. Kaya ang pag-ikot ng stepper motor ay maaaring kontrolin sa pamamagitan ng pagkontrol sa bilang ng mga pulse, frequency at pagkakasunud-sunod ng pagpapagana ng mga winding ng motor ng bawat phase.
Gumagamit ang motor ng tornilyo bilang papalabas na aksis, at isang panlabas na drive nut ang nakakabit sa tornilyo sa labas ng motor, na gumagawa ng paraan upang maiwasan ang pag-ikot ng tornilyo sa isa't isa, kaya nakakamit ang linear na galaw. Ang resulta ay isang lubos na pinasimpleng disenyo na nagbibigay-daan sa paggamit ng mga linear stepper motor nang direkta para sa tumpak na linear na galaw sa maraming aplikasyon nang walang pag-install ng panlabas na mekanikal na ugnayan.
Mga Bentahe ng mga Externally Driven Linear Motors
Maaaring palitan ng mga precision linear screw stepper motor ang mga silindro sailang mga aplikasyon, na nakakamit ng mga bentahe tulad ng tumpak na pagpoposisyon, kontroladong bilis, at mataas na katumpakan. Ang mga linear screw stepper motor ay ginagamit sa malawak na hanay ng mga aplikasyon kabilang ang pagmamanupaktura, katumpakan na pagkakalibrate, pagsukat ng katumpakan ng likido, tumpak na paggalaw ng posisyon, at marami pang ibang mga lugar na may mataas na mga kinakailangan sa katumpakan.
▲Mataas na katumpakan, paulit-ulit na katumpakan sa pagpoposisyon hanggang ±0.01mm
Binabawasan ng linear screw stepping motor ang problema ng interpolation lag dahil sa simpleng mekanismo ng transmisyon, katumpakan sa pagpoposisyon, kakayahang maulit, at ganap na katumpakan. Mas madali itong makamit kaysa sa "rotary motor + screw". Ang katumpakan ng pagpoposisyon ng paulit-ulit ng ordinaryong tornilyo ng linear screw stepping motor ay maaaring umabot sa ±0.05mm, at ang katumpakan ng pagpoposisyon ng paulit-ulit ng ball screw ay maaaring umabot sa ±0.01mm.
▲ Mataas na bilis, hanggang 300m/min
Ang bilis ng linear screw stepping motor ay 300m/min at ang acceleration ay 10g, habang ang bilis ng ball screw ay 120m/min at ang acceleration ay 1.5g. At ang bilis ng linear screw stepping motor ay lalong mapapabuti pagkatapos matagumpay na malutas ang problema sa init, habang ang "rotary stepping motor" ay limitado sa bilis, ngunit mahirap itong mapabuti pa.
Mataas na buhay at madaling pagpapanatili
Ang linear screw stepping motor ay angkop para sa mataas na katumpakan dahil walang kontak sa pagitan ng mga gumagalaw na bahagi at mga nakapirming bahagi dahil sa mounting gap at walang pagkasira dahil sa mataas na bilis ng reciprocating motion ng mga mover. Hindi magagarantiyahan ng ball screw ang katumpakan sa mataas na bilis ng reciprocating motion, at ang mataas na bilis ng friction ay magdudulot ng pagkasira ng screw nut, na makakaapekto sa katumpakan ng paggalaw at hindi matutugunan ang pangangailangan para sa mataas na katumpakan.
Pagpili ng panlabas na drive linear motor
Kapag gumagawa ng mga produkto o solusyon na may kaugnayan sa linear motion, iminumungkahi namin sa mga inhinyero na tumuon sa mga sumusunod na punto.
1. Ano ang bigat ng sistema?
Kasama sa load ng sistema ang static load at dynamic load, at kadalasan ang laki ng load ang tumutukoy sa pangunahing laki ng motor.
Static load: ang pinakamataas na thrust na kayang tiisin ng tornilyo habang hindi gumagalaw.
Dinamikong karga: ang pinakamataas na tulak na kayang tiisin ng tornilyo kapag ito ay gumagalaw.
2. Ano ang linear na bilis ng pagtakbo ng motor?
Ang bilis ng pagtakbo ng linear motor ay malapit na nauugnay sa tali ng tornilyo, ang isang pag-ikot ng tornilyo ay katumbas ng isang tali ng nut. Para sa mababang bilis, ipinapayong pumili ng tornilyo na may mas maliit na tali, at para sa mataas na bilis, ipinapayong pumili ng mas malaking tornilyo.
3. Ano ang kinakailangan sa katumpakan ng sistema?
Katumpakan ng tornilyo: ang katumpakan ng tornilyo ay karaniwang sinusukat ng linear na katumpakan, ibig sabihin, ang error sa pagitan ng aktwal na paggalaw at ang teoretikal na paggalaw pagkatapos umikot ang tornilyo nang isang mapait at tuyong bilog.
Katumpakan ng paulit-ulit na pagpoposisyon: Ang katumpakan ng paulit-ulit na pagpoposisyon ay binibigyang kahulugan bilang ang katumpakan ng sistema upang maabot ang tinukoy na posisyon nang paulit-ulit, na isang mahalagang tagapagpahiwatig para sa sistema.
Backlash: backlash ng turnilyo at nut habang nakatigil kapag ang dalawang ehe ay may relatibong galaw. Habang tumataas ang oras ng pagtatrabaho, tataas din ang backlash dahil sa pagkasira. Ang kompensasyon o pagwawasto ng backlash ay maaaring makamit sa pamamagitan ng backlash elimination nut. Kapag kinakailangan ang bi-directional positioning, ang backlash ay isang alalahanin.
4. Iba pang mga pagpipilian
Ang mga sumusunod na isyu ay kailangan ding isaalang-alang sa proseso ng pagpili: Ang pagkakabit ba ng linear stepper motor ay naaayon sa mekanikal na disenyo? Paano mo ikokonekta ang gumagalaw na bagay sa nut? Ano ang epektibong stroke ng screw rod? Anong uri ng drive ang itutugma?
Oras ng pag-post: Nob-16-2022