מבנה ובחירה של מנועים ליניאריים המונעים חיצונית

עיקרון בסיסי של מנועים ליניאריים המונעים חיצונית

 

הרוטור של מנוע צעד ליניארי המונע חיצונית הוא מגנט קבוע. כאשר זרם זורם דרך סליל הסטטור, סליל הסטטור מייצר שדה מגנטי וקטורי. שדה מגנטי זה מניע את הרוטור להסתובב בזווית מסוימת, כך שכיוון זוג השדות המגנטיים של הרוטור תואם את כיוון השדה המגנטי של הסטטור. כאשר השדה המגנטי הווקטורי של הסטטור מסתובב בזווית, הרוטור מסתובב גם הוא בזווית עם שדה מגנטי זה. עבור כל קלט פולס חשמלי, הרוטור החשמלי מסתובב בזווית אחת ונע צעד אחד קדימה. הוא מפיק תזוזה זוויתית פרופורציונלית למספר הפולסים הקלט ומהירות פרופורציונלית לתדר הפולס. שינוי סדר הפעלת הסליל הופך את פעולת המנוע. לכן ניתן לשלוט בסיבוב מנוע הצעדים על ידי שליטה במספר הפולסים, התדירות וסדר הפעלת הסלילים של המנוע בכל פאזה.

המנוע משתמש בבורג כציר היוצא, ואום הנעה חיצוני מחובר לבורג מחוץ למנוע, ובכך מונע במידה מסוימת את סיבוב אומי הבורג יחסית זה לזה, ובכך משיג תנועה ליניארית. התוצאה היא עיצוב פשוט מאוד המאפשר שימוש ישיר במנועי צעד ליניאריים לתנועה ליניארית מדויקת ביישומים רבים ללא התקנה של קישור מכני חיצוני.

               יתרונות של מנועים ליניאריים המונעים חיצונית

 

מנועי צעד ליניאריים מדויקים יכולים להחליף צילינדרים בכמה יישומים, ומשיגים יתרונות כגון מיקום מדויק, מהירות נשלטת ודיוק גבוה. מנועי צעד ליניאריים עם בורג משמשים במגוון רחב של יישומים, כולל ייצור, כיול מדויק, מדידת נוזלים מדויקת, תנועת מיקום מדויקת ותחומים רבים אחרים עם דרישות דיוק גבוהות.

▲דיוק גבוה, דיוק מיקום חוזר עד ±0.01 מ"מ

מנוע דריכה ליניארי עם בורג מפחית את בעיית השהיית האינטרפולציה הודות למנגנון ההעברה הפשוט, דיוק המיקום, חזרתיות ודיוק מוחלט. קל יותר להשיג זאת מאשר "מנוע סיבובי + בורג". דיוק המיקום החוזר של בורג רגיל של מנוע דריכה ליניארי עם בורג יכול להגיע ל-±0.05 מ"מ, ודיוק המיקום החוזר של בורג הכדור יכול להגיע ל-±0.01 מ"מ.

▲ מהירות גבוהה, עד 300 מטר/דקה

מהירות מנוע הצעדים הליניארי עם בורג היא 300 מטר/דקה והתאוצה היא 10 גרם, בעוד שמהירות הבורג הכדורי היא 120 מטר/דקה והתאוצה היא 1.5 גרם. ומהירות מנוע הצעדים הליניארי עם בורג תשתפר עוד יותר לאחר פתרון מוצלח של בעיית החום, בעוד שמהירות הסיבוב של מנוע סרוו ובורג הכדורי מוגבלת במהירות, אך קשה לשפר אותה עוד יותר.

אורך חיים גבוה ותחזוקה קלה

מנוע צעד ליניארי בורגי מתאים לדיוק גבוה מכיוון שאין מגע בין החלקים הנעים לחלקים הקבועים עקב פער ההרכבה ואין בלאי עקב תנועת ההדדיות במהירות גבוהה של המניעים. בורג הכדור אינו יכול להבטיח את הדיוק בתנועה ההדדית במהירות גבוהה, והחיכוך במהירות גבוהה יגרום לבלאי של אום הבורג, דבר שישפיע על דיוק התנועה ולא יוכל לעמוד בדרישה לדיוק גבוה.

               בחירת מנוע ליניארי הנעה חיצונית

בעת ייצור מוצרים או פתרונות הקשורים לתנועה ליניארית, אנו ממליצים למהנדסים להתמקד בנקודות הבאות.