Kutu tipi doğrusal aktüatörler, iki statorun (ve dolayısıyla iki bobinin) üst üste istiflenmesiyle oluşan kalıcı mıknatıslı step motorların bir türü olan kutu tipi step motorlara dayanmaktadır. Her bir statorun kutupları "pençe dişi" tasarımındadır ve kutup aralığının yarısı kadar birbirlerinden uzaklaştırılmıştır. Rotor, kalıcı bir mıknatıstan oluşur ve her bir bobinin sahip olduğu kutup çifti sayısıyla aynı sayıda kutup çiftine sahiptir.
İki statorun veya silindirin üst üste yerleştirilmiş tasarımı, her kutup aralığı için dört ayrı konumun oluşturulabileceği anlamına gelir. Silindir yığını aktüatörleri için yaygın bir tasarımda, her bobinde veya fazda 24 kutup bulunur. 360 derecelik bir silindir etrafında 24 kutupla, tek bir statordaki kutuplar arasındaki aralık 15 derecedir. Ancak iki stator ½ kutup aralığı kadar kaydırıldığından, her statordaki kutuplar arasında 7,5 derece (15'in yarısı) vardır. Bu, statorlar ayrı ayrı enerjilendirildiğinde, motorun her adımda veya enerjilendirme darbesinde 7,5 derece döneceği anlamına gelir. Fazların enerjilendirilme sırası dönüş yönünü, darbelerin frekansı ise dönüş hızını belirler.
Bir kutu istifleme step motorundan doğrusal aktüatör yapmak için, rotor dişli hale getirilir ve rotorun içine bir vida (genellikle bir kurşun vida) entegre edilir, böylece motor döndükçe uzar ve geri çekilir. Kutu istifleme doğrusal aktüatörleri için üç yaygın tasarım vardır. Vida, dönmesini engelleyen bir cihaz (motorun içinde veya dışında) tarafından yakalandığında, aktüatöre "sabit doğrusal aktüatör" denir. Ancak üreticiler, vidanın motorla birlikte döneceği serbest aktüatörler de sunmaktadır. Serbest bir tasarım kullanıldığında, dönüş genellikle uygulamanın tasarımıyla engellenir. Üçüncü kutu istifleme aktüatör tasarımında, vida uzamaz ve geri çekilmez. Bunun yerine, somun motorun dışındadır ve motor ve vida birlikte döndükçe vida boyunca hareket eder.
Diğer step motorlar gibi, istiflenebilir lineer aktüatörler de genellikle açık döngü modunda çalıştırılır. Step motorlarda adım hatası (örneğin ± 0,5 derece) olsa da, hata birden fazla adımda birikmez, bu da iyi bir konumlandırma doğruluğu sağlar. Ayrıca birçok tasarım tam, yarım veya mikro adımlama modlarında çalıştırılabilir. İstiflenebilir lineer aktüatörler, motora güç verilmediğinde bile pozisyonu korumak için step motorun tutma torkundan da yararlanır.
Kutu tipi doğrusal aktüatörlerin endüstriyel uygulamaları arasında tıbbi teşhis ekipmanları ve pompalar yer almaktadır. Ancak bu küçük, hassas doğrusal aktüatörler için uygun uygulamalar, yazıcılar ve fotokopi makineleri gibi tüketici cihazlarından radar ve anten konumlandırması için askeri uygulamalara kadar uzanmaktadır.
Yayın tarihi: 19 Eylül 2022





