Линейният двигател е електромагнитно задвижващо устройство, което директно преобразува електрическата енергия в механична енергия за линейно движение, без необходимост от междинни предавателни механизми като зъбни колела или винтове за постигане на линейно изместване на товара.

За разлика от традиционните ротационни двигатели (като серво мотори), които изискват механични структури за преобразуване на въртеливото движение в линейно движение, посоката на движение на линейния двигател е присъщо линейна. Линейният двигател е линейна версия на структурата на ротационните двигатели, която постига без-контактно задвижване чрез електромагнитна сила. Той има значителни характеристики като компактна структура, бърза реакция, ултра-висока скорост, висока прецизност и нулева реакция.

Тук представяме нашите линейни двигатели със следните данни:

Можете да гледате още проекти или да посетите нашата видео галерия от Youtube: https://www.youtube.com/@tallmanrobotics

Технически параметри на линейни двигатели: Серия с висока тяга за чиста околна среда
Номер на модела	TML135-CR-PM090	TM135-CR-PM130		TML170-CR-PM250		TML170-CR-PM400	TML220-CR-PM750
Повторяемост на позициониране (mm)	±0.002	±0.002		±0.002		±0.002	±0.002
Непрекъсната тяга (N)	90	130		250		400	750
Максимална тяга (N)	270	390		750		1200	2250
Непрекъснато натоварване (кг)	20	30		50		80	150
Максимална скорост на ускорение (G)	3	3		3		3	3
Максимална скорост (mm/s)	2500	2500		2500		2500	2500
Стандартен ход (mm)	0-5500	0-5500		0-5500		0-5500	0-5500
Линийка за обратна връзка Производител	Германия siko / Испания FAGOR
Глава за четене	MSK200-1-0107 / EXA
Линийка за обратна връзка Разделителна способност (mm)	0.0005/0.001
Линейна направляваща релса (mm	15×12.5-2	15×12.5-2	15×12.5-2		15×12.5-2		20×15.5-2

Технически параметри на линейни двигатели: Серия с ниска тяга за чиста околна среда
Номер на модела	TML100-CR-PM050	TML100-CR-PM100		TML100-CR-PM120		TML135-CR-PM080	TML135-CR-PM150	TML135-CR-PM210
Повторяемост на позициониране (mm)	±0.002	±0.002		±0.002		±0.002	±0.002	±0.002
Непрекъсната тяга (N)	50	100		120		80	150	210
Максимална тяга (N)	150	300		360		240	450	630
Непрекъснато натоварване (кг)	10	25		30		20	40	55
Максимална скорост на ускорение (G)	3	3		3		3	3	3
Максимална скорост (mm/s)	2500	2500		2500		2500	2500	2500
Стандартен ход (mm)	0-5500	0-5500		0-5500		0-5500	0-5500	0-5500
Линийка за обратна връзка Производител	Германия siko / Испания FAGOR
Глава за четене	MSK200-1-0107 / EXA
Линийка за обратна връзка Разделителна способност (mm)	0.0005
Линейна направляваща релса (mm	15×12.5-1					15×12.5-2
Номер на модела	TML170-CR-PM120		TML170-CR-PM220		TML170-CR-PM320	TML220-CR-PM160	TML220-CR-PM300	TML220-CR-PM430
Повторяемост на позициониране (mm)	±0.002		±0.002		±0.002	±0.002	±0.002	±0.002
Непрекъсната тяга (N)	120		220		320	160	300	430
Максимална тяга (N)	360		660		960	480	900	1290
Непрекъснато натоварване (кг)	30		60		90	40	85	120
Максимална скорост на ускорение (G)	3		3		3	3	3	3
Максимална скорост (mm/s)	2500		2500		2500	2500	2500	2500
Стандартен ход (mm)	0-5500		0-5500		0-5500	0-5500	0-5500	0-5500
Линийка за обратна връзка Производител	Германия siko / Испания FAGOR
Глава за четене	MSK200-1-0107 / EXA
Линийка за обратна връзка Разделителна способност (mm)	0.0005
Линейна направляваща релса (mm	15×12.5-2					20×15.5-2

391

392

Какви са основната структура и принципът на работа на линейния двигател?

Принципът на работа на линейния двигател се основава на закона за електромагнитната индукция, който може да се разглежда като продукт на "рязане и сплескване на въртящия се двигател радиално":

Статор (първичен): Обикновено се състои от желязна сърцевина и намотки и генерира магнитно поле на пътуваща вълна, когато се прилага променлив ток.

Двигател (вторичен): Съставен от постоянни магнити или проводими материали (като мед и алуминий), той е подложен на електромагнитна сила в магнитното поле, генерирано от статора, и се движи в посока на права линия.

Когато към намотката на статора се подаде три{0}}фазно променливотоково захранване, се формира пътуващо магнитно поле, което се движи по аксиалната посока. Роторът се движи синхронно с магнитното поле под задвижването на електромагнитна сила (сила на Лоренц), като по този начин се постига непрекъснато изместване в линейна посока.

Какви са основните типове линеен двигател?

Линейни двигатели	Линеен двигател без желязо	Линеен двигател с желязна сърцевина	Тръбен линеен двигател	Индукционен линеен двигател (LIM)
Структурни особености	Бобина без желязна сърцевина, олекотен дизайн	Бобината е навита върху сърцевина от ламинирано желязо	Компактен цилиндричен дизайн	Без постоянен магнит, пластина с вторичен проводник
Предимства	Нулев ефект на запушване, ултра плавно движение (контрол на наномащаб)	Висока тяга (до няколко тона), добро разсейване на топлината	Висока плътност на тягата, прахоустойчив-	Ниска цена, устойчивост на висока температура
Недостатъци	лошо разсейване на топлината, ниска тяга	Има сила на прореза на зъбите (изискваща контрол на компенсацията)	Ограничено време за пътуване	Ниска ефективност
Приложения	Машини за полупроводникова литография, прецизно измервателно оборудване	CNC машини, маглев влакове	Медицинско оборудване, автоматизирано управление на клапи	Логистично сортиране, елеваторно задвижване

Какви са ключовите точки за избор на линеен двигател?

Изчисляване на необходимата тяга	Необходимо е да се вземе предвид качеството на товара, устойчивостта на триене и изискванията за ускорение Формула: F=m • a+F_триене
Избор на метод на охлаждане	Естествено охлаждане (<500W) Водно охлаждане (за приложения с висока плътност на мощността)
Конфигурация на системата за обратна връзка	Решетъчна линийка (ултра-висока точност) Магнитна решетъчна линийка (икономично решение)
Ниво на защита	IP65 (прахоустойчив и водоустойчив), подходящ за тежки среди Тип, съвместим с вакуум за полупроводниково оборудване

Какви са предимствата на линейните двигатели?

В сравнение с традиционните ротационни двигатели (които обикновено изискват трансмисионни механизми като зъбни колела, винтове, ремъци и т.н. за постигане на линейно движение), линейният двигател има значителни предимства в производителността, структурата и сценариите на приложение, които могат да бъдат обобщени в следните основни аспекти:

1. Елиминиране на междинни предавателни връзки за подобряване на ефективността и скоростта на реакция

Няма механични загуби

Ротационното движение на традиционните ротационни двигатели трябва да се преобразува в линейно движение чрез механизми като зъбни колела и винтове, което включва триене, хлабина и еластична деформация, което води до загуба на енергия (обикновено само 60% -80% ефективност); И линейният двигател директно извежда линейно движение, елиминирайки междинните връзки, а ефективността на предаване може да достигне над 90%.

Висока динамична реакция

Инерцията и хистерезисът на механизма за междинно предаване ще забавят реакцията на движение, докато линейните двигатели имат по-лека маса и по-малка инерция и по-силна способност за ускорение (ускорението може да достигне 100 m/s² или повече, далеч надвишаващо 10-20m/s² на традиционното решение), което може бързо да постигне стартово спиране и превключване на скоростта, подходящо за високочестотно възвратно-постъпателно движение сценарии за движение (като работа с полупроводникови пластини).

2. По-висока точност на позициониране и повторяемост

Грешка без връщане

Грешките в хлабината и стъпката на традиционните трансмисионни механизми (като водещи винтове) могат да доведат до „празен ход“ (грешка при връщане) по време на движение на заден ход, докато линейните двигатели могат да постигнат точност на позициониране от ± 1 μm или дори нанометрово ниво чрез директно задвижване и устройства за обратна връзка, като високо-прецизни решетъчни линийки, с точност на позициониране, контролирана в рамките на ± 0,1 μm.

По-добра стабилност на движение

избягва периодични вибрации на зацепване на зъбни колела или смущения от винтови резби, с малки колебания на скоростта по време на работа (коефициент на колебание на скоростта<0.1%), suitable for scenarios with high stability requirements (such as laser cutting and precision welding).

3. Опростена структура и намалени разходи за поддръжка

Намалете броя на компонентите

Няма нужда от трансмисионни части като зъбни колела, винтове, водачи и т.н., което води до по-компактна структура на системата и спестяване на място за инсталиране (особено при сценарии на дълги-разстояния, с очевидни предимства).

Намалете изискванията за поддръжка

Износването и смазването на компонентите на междинната трансмисия са основните точки за поддръжка на традиционните системи (като необходимостта от редовно смазване на водещите винтове и чувствителността на зъбните колела към повреда поради износване на зацепване), докато линейните двигатели нямат контактно износване (без{0}}контактно електромагнитно задвижване), по-дълги цикли на поддръжка и по-ниски проценти на повреда.

4. Значителни предимства на дългото пътуване и високата скорост

Теоретично безкрайно пътуване

Статорът на линеен двигател може да бъде сегментиран и снаден, а роторът се движи по дължината на статора. Теоретично пътуването не е ограничено (като големи логистични линии за сортиране и железопътен-транзит на дълги разстояния); Ходът на традиционния винт е ограничен от собствената му дължина (твърде дългият може лесно да причини деформация на отклонение).

Възможност за работа с висока скорост

Скоростта на линейните двигатели е ограничена само от честотата на захранване и условията на разсейване на топлината, с максимална скорост от 5-10 m/s, далеч надвишаваща ограниченията на скоростта на водещите винтове (обикновено<1m/s) and gear racks (usually<2m/s), suitable for high-speed conveying, rapid detection and other scenarios.

5. По-стабилни изходни характеристики

Добра равномерност на тягата

Тягата на традиционните трансмисионни механизми варира поради промени в съпротивлението на триене (като промени в силата на предварително натоварване на водещия винт и грешки в профила на зъбите на зъбното колело), докато изходната електромагнитна тяга на линейните двигатели е по-стабилна, особено при ниски скорости, без „феномен на пълзене“ (клатене при ниска-скорост, причинено от статично триене в традиционните системи).

Силна способност за претоварване

Той може да изведе 1,5-2 пъти номиналната тяга за кратък период от време, адаптирайки се към внезапни промени в натоварването, докато традиционните трансмисионни компоненти (като зъбни колела) са склонни към увреждане на зъбната повърхност поради претоварване.

Основното предимство на линейния двигател идва от характеристиката на „директното задвижване“ -, пропускащо междинните връзки на предаване, което основно решава механичните загуби, ограниченията на точността и проблемите с поддръжката на традиционните решения. Въпреки това, поради по-високата си цена (особено за модели с висока-прецизност) и по-строгите изисквания за среда на инсталиране (като защита от прах и антимагнитни смущения), линейният двигател е по-подходящ за сценарии с висока точност, висока скорост, дълъг ход и високо-честотно движение (като производство на полупроводници, прецизни машинни инструменти и магнитни влакове). Традиционните въртящи се двигатели все още имат конкурентоспособност в сценарии с ниска-цена и търсене с ниска точност.

Реални количествени промишлени казуси за разгръщане на линейни двигатели

Всички случаи цитират проверени данни от тестове на оборудване от автоматизирани линии за масово производство на OEM, без данни за хипотетична симулация.

Корпус 1 12--инчов етап за инспекция на полупроводникови вафли, линеен двигател

Производител на полупроводниково оборудване интегрира линеен безчетков линеен двигател за оси за сканиране на пластини. Енкодерът с линейни двигатели използва оптична решетка с разделителна способност от 0,1 nm за заключване на позицията на затворен-контур. Тествани технически резултати: 500 mm ефективен ход, ±50 nm повтаряща се точност на позициониране, 0,3 m/s постоянна скорост на сканиране. Степента на откриване на дефекти на повърхността на пластината се повишава поради плавното движение-на линеен двигател без вибрации. Етапът на линейния двигател работи 22 часа дневно без корекция на калибрирането на позицията в продължение на 90 последователни дни.

Case 2 Линеен портален двигател с електродна намотка на литиева батерия

Марка за енергийно оборудване внедрява линейни двигатели с двойна желязна сърцевина за оси за бързо прехвърляне на електроди. Всеки линеен двигател доставя 1200N пикова тяга, за да задвижва 35 kg приспособления за носене на електроди. Измерена производителност на цикъла: 1,5 m възвратно-постъпателен ход завършва един пълен цикъл в рамките на 0,35 s, 2,8 g стабилно ускорение. Традиционните сачмено-винтови трансферни единици изискват 0,48 s на цикъл с очевидно дрейф на топлинното разширение. Структурата на директно{10}}задвижване на линейния двигател премахва натрупването на топлина от частите на триещата трансмисия.

Case 3 5-Axis CNC обработващ център с линейно серво задвижване

Производителят на оригинално оборудване за машинни инструменти оборудва захранващите оси X/Y/Z с водно{0}}охлаждани линейни моторни модули с желязна сърцевина. Пиковата тяга на линейния двигател достига 3100N, за да поддържа полезни товари при рязане на тежки метали. Резултат от динамичен тест: Скоростта на бърз ход достига 110 m/min, толерансът на контура се контролира на ±0,002 mm. Много{7}}осовият синхронен линеен контрол на двигателя намалява повърхностните вълни върху прецизните части от аерокосмическа сплав. Линейната моторна система поддържа 85% цикъл на непрекъснато рязане без влошаване на точността.

Сегменти на приложение на линеен двигател в индустриалната автоматизация

Различните типове линейни двигатели са насочени към изискванията на сегментирания производствен процес.

Полупроводников и електронен монтаж: Линеен мотор без желязо за свързване на матрици, инспекция на пластини, сортиране на мини светодиоди Нулево генериране на частици и нанометрово позициониране отговарят на стандартите за процес на чиста стая.

Производство на нова енергия: линеен портален двигател с желязна сърцевина за пренос на литиев електрод, лазерно писане на соларен панел. Високият натиск и бързото ускорение съкращават времената на цикъла на обработка на отделни-части.

Прецизна CNC и лазерна обработка: линеен серво мотор с водно-охлаждане за много{1}}осни захранващи оси. Стабилното движение на контура с висока-скорост подобрява гладкостта на готовата повърхност на детайла.

Медицинско автоматизирано оборудване за тестване: Микромодул за линейно движение без желязо за позициониране на сондата за реагент Линейното движение на двигателя с ниска вибрация избягва грешки при разклащане на микротечна проба.

Автоматизирана оптична инспекция (AOI): кръстосани таблици с двоен синхронен линеен двигател за високо-скоростно сканиране на панели Равномерната скорост на линейния двигател елиминира неравномерното изкривяване на заснетото изображение.

Всеки сегмент избира модели линейни двигатели въз основа на тягата, хода, прецизността и екологичните стандарти. Дизайнерите на оборудване дават приоритет на архитектурата с директно задвижване-на линеен двигател, когато традиционните задвижващи механизми не успяват да постигнат целите на процеса.

Популярни тагове: линеен двигател, Китай линеен двигател производители, доставчици, фабрика

Линеен двигател