Was ist ein Linearmotor?

Was ist ein Linearmotor?

In der metallverarbeitenden Industrie ist ein Linearmotor per Definition ein Elektromotor, dessen Stator und Rotor abgerollt sind, daher kann der Linearmotor anstelle der Abgabe eines Drehmoments (d. h. Rotation) eine lineare Kraft entlang seiner Länge abgeben. Wichtig ist, dass Linearmotoren nicht immer linear sind, obwohl die Kraft linear ist.

Entwicklung

Die Entwicklung von Linearmotoren lässt sich bis in die 1840er Jahre im Vereinigten Königreich zurückverfolgen. In praktischen Anwendungen gibt es einen machbaren linearen Induktionsmotor, der zum Antrieb von Zügen und Aufzügen in den Vereinigten Staaten verwendet wird. Später baute ein deutscher Ingenieur in den 1930er Jahren ein funktionierendes Modell. Dann, in den späten 1940er Jahren, wurde das erste maßstabsgetreue Arbeitsmodell gebaut.

In etwa einem Jahrhundert begann die Entwicklung von Linearmotoren mit einem Konzept, das dann von vielen talentierten Erfindern und Ingenieuren in der Geschichte vorangetrieben und dann in der Industrie angewendet wurde. Diese Linearmotoren sind alle Linearmotoren mit geringer Beschleunigung.

Verglichen mit dem Konzept der BLDC-Motoren

Ein weiterer häufiger Typ im Vergleich zu Linearmotoren sind BLDC-Motoren. Der BLDC-Motor ist ein Synchronmotor, der durch Gleichstrom über einen Wechselrichter angetrieben wird, der Wechselstrom aussendet, um jede Phase des Motors über einen geschlossenen Regelkreis zu erregen. Gleichzeitig liefert die Steuerung Stromimpulse an die Motorwicklungen, um das Drehmoment und die Drehzahl des Motors zu steuern. Im Allgemeinen ähnelt der Aufbau eines bürstenlosen Motors einem Permanentmagnet-Synchronmotor (kurz PMSM), und ersterer kann als geschalteter Reluktanzmotor oder Induktionsmotor, aber nicht als Synchronmotor betrachtet werden.

Vorteile des BLDC

In Bezug auf die Vorteile von bürstenlosen Motoren gegenüber Bürstenmotoren hat das erstere Design ein höheres Leistungsgewicht, eine höhere Geschwindigkeit, eine bessere elektronische Steuerung und niedrigere Wartungskosten. Basierend auf diesen Vorteilen werden bürstenlose Gleichstrommotoren in vielen wissenschaftlichen Anwendungen eingesetzt. Zum Beispiel werden bürstenlose Servomotoren (DC und AC) häufig in der Robotik verwendet.

In letzter Zeit wurden auch AC-Servomotoren weit verbreitet, da die Steuerung einfacher als zuvor wird und immer noch einem höheren Drehmoment standhalten kann. Mit der Einführung von BLDC-Motoren können industrielle Roboterarme jetzt schwere Objekte mit hoher Präzision bewegen, aber zu geringeren Kosten als andere alternative Lösungen. Daher sind im industriellen Bereich viele Roboterarme mit bürstenlosen Gleichstrommotoren ausgestattet und bieten so die beste Ausgabequalität für die Produktionslinie. BLDC-Motoren können in einem breiteren Spektrum industrieller Bereiche eingesetzt werden, und Roboterarme sind nur einer davon.

BLDC-Motor, der in den Linearmotoren verwendet wird

Linearmotoren sind Geräte, die ohne Übertragungssystem eine lineare Bewegung erzeugen können. Herkömmliche Getriebesysteme erfordern viele Komponenten, wie z. B. Zahnstangen und Ritzel, Kugelgewindetriebe, Nocken usw.

In einem Rotationsmotor sind alle oben genannten Komponenten erforderlich. Der technische Aufbau des bürstenlosen DC-Linearmotors ist ein genuteter Stator mit Magnetzähnen und einem beweglichen Aktuator. Aktoren haben in der Regel Permanentmagnete und Spulenwicklungen. Um eine lineare Bewegung zu erhalten, zieht die Motorsteuerung die Spulenwicklungen im Aktuator an, wodurch das Magnetfeld aktiviert wird, wodurch ein perfekter linearer Effekt erzielt wird.

Industrieller Trend des Linearmotors

Heutzutage neigen Hersteller in den Bereichen Automatisierung und 3K-Elektrogeräte dazu, Bearbeitungszentren mit Roboterarm zu kaufen, um ein breiteres Anwendungsspektrum zu erreichen. Die Werkzeugmaschine ist das grundlegendste Gut des Herstellers und spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Ausgabequalität. Linearmotoren, Roboterarme und andere Automatisierungsgeräte an der Werkzeugmaschine können eine höhere Leistung und Effizienz bringen.

BLDC fällt auf

Nach der Erfindung des Bearbeitungszentrums und des programmierten Steuerungssystems (CNC, Computer Numerical Control) wurden die Bearbeitungsstandards strenger als zuvor. Neben CNC-Bearbeitungszentren gibt es CNC-Drehzentren, CNC-Fräsmaschinen, CNC-Gewindebohr- und Fräszentren, CNC-Bohr- und Fräsmaschinen und andere kundenspezifische Maschinen, die in automatisierte oder halbautomatische Systeme integriert werden können.