Línulegur skrefmótor, einnig þekktur semlínulegur skrefmótor, er segulmagnaðir kjarni snúningshreyfils sem hefur samskipti við púlsað rafsegulsvið sem statorinn myndar til að framleiða snúning, línulegur skrefmótor inni í mótornum til að breyta snúningshreyfingu í línulega hreyfingu. Línulegir skrefmótorar geta framkvæmt línulega hreyfingu eða línulega fram og til baka hreyfingu beint. Ef snúningsmótor er notaður sem aflgjafi til að umbreyta í línulega hreyfingu þarf gír, kambbyggingu og kerfi eins og belti eða víra. Fyrstu línulegu skrefmótorar voru kynntir árið 1968 og eftirfarandi mynd sýnir nokkra dæmigerða línulega skrefmótora.
Grunnregla utanaðkomandi línulegra mótora
Snúningur línulegs skrefmótors sem er knúinn utan frá er segull. Þegar straumur rennur í gegnum statorvindinguna myndar statorvindingin vigursegulsvið. Þetta segulsvið knýr snúninginn til að snúast í ákveðnu horni, þannig að stefna segulsviða snúningsins fellur saman við stefnu segulsviðs statorsins. Þegar vigursegulsvið statorsins snýst um horn, snýst snúningurinn einnig í horni við þetta segulsvið. Fyrir hverja rafpúlsinntak snýst rafsnúningurinn um eitt horn og færist eitt skref áfram. Hann gefur frá sér hornfærslu í hlutfalli við fjölda púlsa sem koma inn og hraða í hlutfalli við púlstíðnina. Með því að breyta röð virkjunar vafninganna snýr mótornum við. Þannig er hægt að stjórna snúningi skrefmótorsins með því að stjórna fjölda púlsa, tíðni og röð virkjunar mótorvindinganna í hverjum fasa.
Mótorinn notar skrúfu sem útgangsás og ytri drifmötu er fest við skrúfuna utan á mótornum, sem kemur í veg fyrir að skrúfmöturnar snúist hver gagnvart annarri og þannig næst línuleg hreyfing. Niðurstaðan er mjög einfölduð hönnun sem gerir kleift að nota línulega skrefmótora beint fyrir nákvæma línulega hreyfingu í mörgum forritum án þess að setja upp ytri vélræna tengingu.
Kostir utanaðkomandi línulegra mótora
Nákvæmar línulegar skrúfustigmótorar geta komið í stað strokka ísum forritog ná fram kostum eins og nákvæmri staðsetningu, stýranlegum hraða og mikilli nákvæmni. Línulegir skrúfustigmótorar eru notaðir í fjölbreyttum tilgangi, þar á meðal framleiðslu, nákvæmri kvörðun, nákvæmri vökvamælingu, nákvæmri staðsetningarhreyfingu og mörgum öðrum sviðum þar sem miklar nákvæmniskröfur eru nauðsynlegar.
▲Mikil nákvæmni, endurtekningarhæf staðsetningarnákvæmni allt að ± 0,01 mm
Línulegur skrúfustigmótor dregur úr vandamálinu með töf á millifærslu vegna einfaldrar flutningskerfis, nákvæmrar staðsetningar, endurtekningarhæfni og algerrar nákvæmni. Það er auðveldara að ná því en „snúningsmótor + skrúfa“. Endurtekningarnákvæmni venjulegrar skrúfu línulegs skrúfustigmótors getur náð ±0,05 mm og endurtekningarnákvæmni kúluskrúfunnar getur náð ±0,01 mm.
▲ Mikill hraði, allt að 300m/mín
Hraði línulegs skrúfumótors er 300m/mín og hröðunin er 10g, en hraði kúluskrúfunnar er 120m/mín og hröðunin er 1,5g. Og hraði línulegs skrúfumótors mun batna enn frekar eftir að hitavandamálið hefur verið leyst með góðum árangri, en snúningshraði servómótors og kúluskrúfunnar er takmarkaður, en það er erfitt að bæta það enn frekar.
Hár endingartími og auðvelt viðhald
Línuleg skrúfumótor hentar fyrir mikla nákvæmni þar sem engin snerting er milli hreyfanlegra hluta og fastra hluta vegna festingarbilsins og ekkert slit vegna hraðrar fram- og afturhreyfingar hreyfibúnaðarins. Kúluskrúfan getur ekki tryggt nákvæmni í hraðhreyfingunni og hraðnúningurinn veldur sliti á skrúfuhnetunni, sem hefur áhrif á nákvæmni hreyfingarinnar og getur ekki uppfyllt kröfur um mikla nákvæmni.
Val á línulegum mótor með ytri drifkrafti
Þegar verkfræðingar eru að framleiða vörur eða lausnir sem tengjast línulegri hreyfingu, mælum við með að þeir einbeiti sér að eftirfarandi atriðum.
1. Hver er álagið á kerfið?
Álag kerfisins inniheldur bæði stöðugt álag og breytilegt álag og oft ræður stærð álagsins grunnstærð mótorsins.
Stöðug álag: hámarksþrýstingur sem skrúfan þolir í kyrrstöðu.
Dynamísk álag: hámarksþrýstingur sem skrúfan þolir þegar hún er á hreyfingu.
2. Hver er línulegur ganghraði mótorsins?
Ganghraði línumótorsins er nátengdur framlengingu skrúfunnar, ein snúningur skrúfunnar er ein framlenging mötunnar. Fyrir lágan hraða er ráðlegt að velja skrúfu með minni framlengingu, og fyrir mikinn hraða er ráðlegt að velja stærri skrúfu.
3. Hverjar eru nákvæmniskröfur kerfisins?
Nákvæmni skrúfunnar: Nákvæmni skrúfunnar er almennt mæld með línulegri nákvæmni, þ.e. villunni milli raunverulegrar ferðar og fræðilegrar ferðar eftir að skrúfan snýst í biturþurrhring.
Nákvæmni endurtekinnar staðsetningar: nákvæmni endurtekinnar staðsetningar er skilgreind sem nákvæmni kerfisins til að ná tilgreindri staðsetningu ítrekað, sem er mikilvægur vísir fyrir kerfið.
Bakslag: Bakslag skrúfunnar og hnetunnar í kyrrstöðu þegar ásarnir tveir hreyfast hlutfallslega. Þegar vinnutíminn eykst eykst bakslagið einnig vegna slits. Hægt er að bæta upp eða leiðrétta bakslag með því að fjarlægja bakslagshnetuna. Þegar tvíátta staðsetning er nauðsynleg er bakslag mikilvægt.
4. Aðrir valkostir
Eftirfarandi atriði þarf einnig að hafa í huga við valferlið: Er uppsetning línulega skrefmótorsins í samræmi við vélræna hönnunina? Hvernig verður hreyfanlegur hlutur tengdur við mötuna? Hver er virkur slaglengd skrúfstangarinnar? Hvers konar drif verður passað við?
Birtingartími: 16. nóvember 2022