ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Линейный двигатель — это электродвигатель с прямым приводом, который создаёт линейное усилие по прямой линии и преобразует электрическую энергию в механическую посредством линейного движения без дополнительного передаточного механизма. Его можно представить как разрез вращающегося двигателя по радиальному направлению и разложение его на плоскости.

В зависимости от конструкции магнитного пути линейные двигатели делятся на два основных типа: с железным сердечником и без сердечника. Линейные двигатели с железным сердечником иногда называют плоскими линейными двигателями. Линейные двигатели без сердечника также называются линейными двигателями с воздушным сердечником или линейными двигателями с U-образным каналом. Компания HGT поставляет вторичную часть линейного двигателя – магнитный узел. Магнитный узел линейного двигателя представляет собой магнитную дорожку с постоянными магнитами, закреплёнными на ярмовых пластинах. Его можно рассматривать как развёрнутый ротор бесщёточного роторного двигателя постоянного тока.

Благодаря магнитному притяжению между пластинами железа и постоянными магнитами линейные двигатели с железным сердечником способны обеспечивать высокую тягу. Благодаря открытой конструкции они легко рассеивают тепло. Благодаря одному ряду магнитов и более простой конструкции они, как правило, дешевле. Линейные двигатели с железным сердечником подходят для прессования, литья, сверления печатных плат, печати и задач, требующих стабильной скорости.

Благодаря первичной обмотке, залитой эпоксидной смолой вместо стального пакета пластин, линейные двигатели без сердечника отличаются высокой плавностью хода и отсутствием синхронизма. Кроме того, они легче и требуют меньше времени на установку. Линейные двигатели без сердечника подходят для высокоскоростной сборки и транспортировки, сканирования, немеханических подшипников, полупроводников и вакуумных применений.

Для различных подвижных частей (подвижной катушки и подвижной магнитной дорожки) существуют два типа систем. Как правило, магнитная дорожка является неподвижной частью, а движитель с катушками – подвижной частью, что обеспечивает большее ускорение при меньшей массе. Однако двигатели с подвижными магнитами способны достигать более высокой точности. Линейные двигатели могут быть изготовлены в виде: пластины с поверхностно установленной дорожкой и подвижным движителем (плоские линейные двигатели), двух параллельных магнитных дорожек, обращенных друг к другу, с движителем посередине (линейные двигатели с U-образным каналом), или движителя, движущегося по цилиндрическому стержню, в котором размещены магниты (трубчатые линейные двигатели). Конкретная конфигурация зависит от условий эксплуатации и конкретного применения. Существует несколько типов двигателей.

Линейные двигатели с железным сердечникомСостоят из трёхфазных электромагнитных катушек, намотанных вокруг железного сердечника (зубцов) пластин тяги. Железный сердечник может увеличить выходную силу. Однако между тягой и гусеницей также будут возникать силы сцепления и притяжения, влияющие на осевое усилие и срок службы подшипников.
Линейные двигатели без сердечникаИногда их называют линейными двигателями с U-образным каналом, а обмотки монтируются в эпоксидной смоле, а не в пакете железных пластин. Как правило, обмотка катушки трёхфазная, с бесщёточной коммутацией. Отсутствие зубцового замыкания и притягивающая сила продлевают срок службы подшипников, но при этом снижается выходная мощность.

Беспазовые линейные двигателиСочетание конструктивных элементов двигателей с железным сердечником и двигателей без сердечника. Трёхфазные катушки с сердечником из сердечника, скреплённые эпоксидной смолой на одной дорожке. Они дешевле и лучше рассеивают тепло, чем U-образные безжелезные конструкции, а также обладают меньшей силой притяжения и меньшими зазорами, чем конструкции с железным сердечником.

Плоские двигатели без пазов и без сердечника состоят из катушек, установленных на алюминиевом основании. Плоские двигатели без пазов и без сердечника состоят из катушек, установленных на пластинах из железа, которые используются для направления магнитного поля и увеличения силы, а затем установлены на алюминиевом основании. В конструкции с пластинами из железа присутствуют сила притяжения и сила трения, но такая конструкция обеспечивает большую силу, чем конструкция без сердечника.

Трубчатые линейные двигателиЛинейные двигатели – ещё один тип линейных двигателей. Обмотка катушки обычно трёхфазная, с бесщёточной коммутацией на эффекте Холла, и эти двигатели могут быть изготовлены как с железными, так и безжелезными статорами. В трубчатом линейном двигателе катушки окружают вал цилиндрических магнитов. При изменении тока в силовом двигателе в трёхфазном режиме генерируются магнитные поля.

Двигатель с звуковой катушкой, также известный как некоммутируемый линейный двигатель постоянного тока, представляет собой однофазный трубчатый линейный двигатель с подвижными катушками или подвижными магнитами. Он состоит из постоянных магнитов и катушек, и при взаимодействии тока, протекающего через катушку, с постоянными магнитными полями возникает движущая сила.