ЛИНЕЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Линейный двигатель — это электродвигатель с прямым приводом, который создает линейную силу по прямой линии и преобразует электрическую энергию в механическую энергию в виде линейного движения без дополнительного механизма передачи. Можно представить это как разрезание вращающегося двигателя в радиальном направлении и его последующее раскладывание.

В зависимости от конструкции магнитной дорожки линейные двигатели бывают двух основных типов: с железным сердечником и без него. Линейные двигатели с железным сердечником иногда называют плоскими линейными двигателями. Линейные двигатели без него также называют двигателями с воздушным сердечником или U-образными каналами. Компания HGT поставляет вторичную часть линейного двигателя — магнитный узел. Магнитный узел линейного двигателя представляет собой магнитную дорожку с постоянными магнитами, закрепленными на ярме (или дорожках). Его можно рассматривать как развернутый ротор бесщеточного роторного двигателя постоянного тока.

Благодаря магнитному притяжению между железными пластинами и постоянными магнитами, линейные двигатели с железным сердечником могут обеспечивать высокую тяговую силу. Из-за открытой конструкции они легко рассеивают тепло. Благодаря одному ряду магнитов и более простой конструкции, они обычно дешевле. Линейные двигатели с железным сердечником подходят для прессования, литья, сверления печатных плат, печати, а также для обеспечения стабильности скорости.

Благодаря первичным обмоткам, заключенным в эпоксидную смолу вместо стальной ламинированной оболочки, безжелезные линейные двигатели обладают высокой плавностью хода и отсутствием заеданий. Кроме того, они имеют меньший вес и меньшее время настройки. Безжелезные линейные двигатели подходят для высокоскоростной сборки и транспортировки, сканирования, работы с немеханическими подшипниками, полупроводниковыми приборами и вакуумными системами.

Для различных подвижных частей (подвижная катушка и подвижная магнитная направляющая) существуют два типа систем. Как правило, магнитная направляющая является неподвижной частью, а привод с катушками — подвижной частью, обеспечивающей большее ускорение за счет меньшей массы. Однако двигатели с подвижными магнитами позволяют достичь более высокой точности. Форма линейных двигателей может быть следующей: пластина с поверхностно установленной направляющей и подвижным приводом (плоские линейные двигатели), две параллельные магнитные направляющие, расположенные друг напротив друга, с приводом посередине (линейные двигатели U-образной формы), или привод, перемещающийся по цилиндрическому стержню, в котором размещены магниты (трубчатые линейные двигатели). Конкретная конфигурация зависит от условий эксплуатации и конкретного применения. Существует несколько типов.

Линейные двигатели с железным сердечникомОни состоят из трехфазных электромагнитных катушек, намотанных вокруг железного сердечника (зубцов) пластин на направляющей, причем железный сердечник может увеличивать выходную силу. Однако при этом также будут возникать зубчатые и притягивающие силы между направляющей и направляющей, влияющие на осевую силу и срок службы подшипников.
Безжелезные линейные двигателиИногда их называют линейными двигателями с U-образным профилем, и обмотки в них смонтированы в эпоксидной смоле, а не в пакете железных пластин. Как правило, обмотка катушки трехфазная, с бесщеточной коммутацией. Отсутствие пульсаций и сила притяжения продлевают срок службы подшипников, но выходная сила уменьшается.

Бесшлицевые линейные двигателиОни сочетают в себе элементы конструкции двигателей с железным сердечником и безжелезных двигателей. Трехфазные обмотки с задней железной обмоткой скреплены эпоксидной смолой по единой дорожке. Они имеют более низкую стоимость и лучшее рассеивание тепла, чем безжелезные двигатели с U-образным каналом, а также меньшую силу притяжения и меньший пульсационный эффект, чем двигатели с железным сердечником.

Плоские двигатели без пазов и железных пластин состоят из катушек, установленных на алюминиевом основании. В то время как плоские двигатели без пазов и железных пластин состоят из катушек, установленных на железных пластинах, которые используются для направления магнитного поля и увеличения силы, а затем закрепленных на алюминиевом основании. В конструкциях с железными пластинами присутствуют сила притяжения и пульсация, но такая конструкция создает большую силу, чем конструкция без железных пластин.

Трубчатые линейные двигателиСуществуют и другие типы линейных двигателей. Обмотка катушки обычно трехфазная, с бесщеточной коммутацией с использованием датчиков Холла, и такие двигатели могут быть изготовлены с железными или бесжелезными статорами. В трубчатом линейном двигателе катушки окружают вал с цилиндрическими магнитами. При изменении тока в трехфазной цепи 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 когда ток, протекающий через катушку, взаимодействует с полями постоянных магнитов, генерируется движущая сила.