Der lineare Schrittmotor ist ein elektrisches Übertragungsgerät, das elektrische Energie direkt in mechanische Energie mit linearer Bewegung umwandelt. Es kann eine große Anzahl zwischengeschalteter Übertragungsmechanismen eliminieren, die Systemreaktion beschleunigen und die Systemgenauigkeit verbessern, weshalb es weit verbreitet ist.
Grundprinzipien des
linearen Schrittmotors
Verwenden einer
Schraube und einer Mutter zum Ineinandergreifen und Verwenden einer Methode, um
zu verhindern, dass sich Schraube und Mutter relativ zueinander drehen, wodurch
eine axiale Bewegung der Schraube verursacht wird. Im Allgemeinen gibt es zwei
Möglichkeiten, diese Konvertierung zu erreichen. Die erste besteht darin, einen
Rotor mit Innengewinde im Inneren des Motors zu installieren, der mit der
Schraube kämmt, um eine lineare Bewegung zu erreichen. Die zweite besteht
darin, die Schraube als Motorausgangswelle zu verwenden und Mutter und Schraube
von außen anzutreiben, um eine lineare Bewegung zu erreichen. Dies führt zu
einer erheblichen Vereinfachung des Designs und ermöglicht in vielen
Anwendungsbereichen präzise lineare Bewegungen mit linearen Schrittmotoren,
ohne dass externe mechanische Verbindungselemente installiert werden müssen.
Vorteile von linearen
Schrittmotoren (im Vergleich zu herkömmlichen Schrittmotoren)
1.Hohe
Übertragungssteifigkeit und stabiler Schub
Der Direktantrieb
verbessert die Übertragungssteifigkeit. Die Anordnung des Linearmotors kann
entsprechend der Formstruktur der Werkzeugmaschinenführungsschiene und der
Kraftsituation während der Bewegung der Werkbank angeordnet werden. Es ist
normalerweise so konzipiert, dass es gleichmäßig verteilt und symmetrisch ist,
um einen reibungslosen Bewegungsschub zu gewährleisten.
2. Geringe
Geräuschentwicklung im Betrieb
Da die mechanische
Reibung von Komponenten wie der Übertragungsschraube eliminiert wird und das
Führungsschienenpaar Rollführungsschienen oder Führungsschienen mit
Magnetkissenaufhängung (kein mechanischer Kontakt) verwenden kann, wird das
Bewegungsgeräusch erheblich reduziert.
3. Hohe Geschwindigkeit,
kurze Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge
Ursprünglich wurden
Linearmotoren hauptsächlich für Magnetschwebebahnen (mit Geschwindigkeiten bis
zu 500 km/h) eingesetzt, mittlerweile werden sie aber auch in Vorschubantrieben
von Werkzeugmaschinen eingesetzt. Es ist kein Problem, ihre ultrahohen
Schnittvorschübe (60–100 m/min oder mehr erforderlich) einzuhalten. Aufgrund
der Hochgeschwindigkeitsreaktionsfähigkeit des „Nullgetriebes“ wird der
Beschleunigungs- und Verzögerungsprozess erheblich verkürzt, wodurch beim
Anfahren eine sofortige hohe Geschwindigkeit und beim
Hochgeschwindigkeitsbetrieb ein sofortiger präziser Stopp erreicht wird. Die
Beschleunigung kann im Allgemeinen 2–10 g (g=9,8 m/s2) erreichen.
Anwendungsgebiete von
linearen Schrittmotoren
Lineare Schrittmotoren
werden häufig in vielen anspruchsvollen Bereichen eingesetzt, darunter
Fertigung, Präzisionskalibrierung, Präzisionsflüssigkeitsmessung,
Positionsbewegung usw.
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