Dynamika, niezawodność, pozycjonowanie

Rys. 1.

Silniki liniowe, szczególnie te rdzeniowe, dzięki swoim niepodważalnym zaletom oraz konkurencyjnej cenie coraz częściej wypierają z rynku standardowe rozwiązania mechaniczne, takie jak listwy zębate, śruby kulowe i paski zębate. Z każdym rokiem coraz więcej innowacyjnych producentów maszyn decyduje się na wykorzystanie silników liniowych i docenia niewątpliwe zalety napędów bezpośrednie takie jak: dynamiczna, precyzyjna, niezawodna oraz cicha praca.

CZYM JEST SILNIK LINIOWY?

Silnik liniowy jest zbudowany tak jak tradycyjny silnik serwo. Różnicę stanowi to, że stojan jest rozcięty i rozłożony do postaci liniowej, tworząc ścieżkę magnetyczna, a rotor (cewka) nie wykonuje ruchu obrotowego, lecz porusza się wzdłuż stojana, generując siłę liniową (r).

Cewka ma trójfazowe uzwojenie nawinięte na rdzeń stalowy i zalane epoksydem. Ścieżkę magnetyczną silnika rdzeniowego stanowią moduły magnetyczne, które mają magnesy trwałe o biegunach północnych i południowych ułożone na stalowej płytce. U dobrych producentów silników magnesy są ułożone pod kątem w celu ograniczenia momentów pulsacyjnych oraz zalane epoksydem, co z kolei ma na celu zapewnić stałą pozycję magnesów podczas długoletniej pracy.

JAK MOŻNA ZABUDOWAĆ SILNIK LINIOWY?

Zdecydowana większość aplikacji wykorzystuje model ruchomej cewki i na stałe zabudowanych modułów magnetycznych. Możemy jednak potraktować komponenty silnika liniowego jak klocki lego i dostosować zabudowę do potrzeb wybranej aplikacji (rys. 2). Niewątpliwą zaletą zabudowy silnika liniowego jest możliwość umieszczenia kilku cewek na jednej ścieżce magnetycznej. Cewki mogą pracować niezależnie.

ZALETY RDZENIOWEGO SILNIKA LINIOWEGO

Rys. 2.

Do zdecydowanych zalet silnika liniowego należą: bardzo wysoka dynamika oraz prędkości, poparte bardzo dużymi dokładnościami, które determinuje tylko układ pomiaru drogi, a nie dokładność mechaniczna, jak w przypadku np. listew zębatych i śrub kulowych. Bardzo wysoka płynność ruchu i nadążność, również przy małych prędkościach.

W aplikacjach medycznych istotnym czynnikiem jest praktycznie bezgłośna praca silników liniowych. Po stronie konstrukcyjnej i eksploatacyjnej możemy wymienić łatwą i kompaktową zabudowę oraz praktycznie brak potrzeby serwisu. Wybrane silniki liniowe mogą pracować w próżni i obszarach clean room.

NAJCZĘSTSZE APLIKACJE

Na rynku polskim do najczęstszych aplikacji należą maszyny portalowe takie jak lasery fiber oraz CO₂, waterejet, cuttery, maszyny drukujące. Dodatkowo napędy bezpośrednie są wykorzystywane w: maszynach pakujących, robotyce, maszynach narzędziowych oraz szeroko pojętej automatyzacji. Na zachodzie Europy oraz w Azji silniki bardzo często wykorzystuje się w branży półprzewodnikowej oraz montażu powierzchniowym.

Tecnotion GmbH
www.tecnotion.com