Motor stepper linier, juga dikenal sebagaimotor stepper linierMotor stepper linier di dalam motor, yang merupakan inti rotor magnetik yang berinteraksi dengan medan elektromagnetik berdenyut yang dihasilkan oleh stator untuk menghasilkan rotasi, mengubah gerakan putar menjadi gerakan linier. Motor stepper linier dapat melakukan gerakan linier atau gerakan bolak-balik linier secara langsung. Jika motor putar digunakan sebagai sumber daya untuk diubah menjadi gerakan linier, diperlukan roda gigi, struktur cam, dan mekanisme seperti sabuk atau kawat. Pengenalan pertama motor stepper linier adalah pada tahun 1968, dan gambar berikut menunjukkan beberapa motor stepper linier tipikal.
Prinsip dasar motor linier yang digerakkan secara eksternal
Rotor dari motor stepper linier yang digerakkan secara eksternal adalah magnet permanen. Ketika arus mengalir melalui kumparan stator, kumparan stator menghasilkan medan magnet vektor. Medan magnet ini menggerakkan rotor untuk berputar pada sudut tertentu, sehingga arah pasangan medan magnet rotor bertepatan dengan arah medan magnet stator. Ketika medan magnet vektor stator berputar pada suatu sudut, rotor juga berputar pada sudut yang sama dengan medan magnet ini. Untuk setiap pulsa listrik yang dimasukkan, rotor listrik berputar satu sudut dan bergerak satu langkah ke depan. Rotor menghasilkan perpindahan sudut yang proporsional dengan jumlah pulsa yang dimasukkan dan kecepatan yang proporsional dengan frekuensi pulsa. Mengubah urutan pengaktifan kumparan akan membalikkan arah putaran motor. Jadi, putaran motor stepper dapat dikontrol dengan mengontrol jumlah pulsa, frekuensi, dan urutan pengaktifan kumparan motor pada setiap fasa.
Motor ini menggunakan sekrup sebagai sumbu keluaran, dan mur penggerak eksternal dihubungkan dengan sekrup di luar motor, sehingga mencegah mur sekrup berputar relatif satu sama lain, dan dengan demikian menghasilkan gerakan linier. Hasilnya adalah desain yang jauh lebih sederhana yang memungkinkan penggunaan motor stepper linier secara langsung untuk gerakan linier yang presisi dalam banyak aplikasi tanpa pemasangan penghubung mekanis eksternal.
Keunggulan motor linier yang digerakkan secara eksternal
Motor stepper sekrup linier presisi dapat menggantikan silinder dalambeberapa aplikasi, sehingga menghasilkan keunggulan seperti penentuan posisi yang tepat, kecepatan yang dapat dikontrol, dan akurasi tinggi. Motor stepper sekrup linier digunakan dalam berbagai aplikasi termasuk manufaktur, kalibrasi presisi, pengukuran fluida presisi, pergerakan posisi presisi, dan banyak bidang lain dengan persyaratan presisi tinggi.
▲Presisi tinggi, akurasi posisi yang berulang hingga ±0,01 mm
Motor stepper ulir linier mengurangi masalah keterlambatan interpolasi karena mekanisme transmisi yang sederhana, akurasi pemosisian, pengulangan, dan akurasi absolut. Hal ini lebih mudah dicapai daripada "motor putar + ulir". Akurasi pemosisian berulang dari ulir biasa pada motor stepper ulir linier dapat mencapai ±0,05 mm, dan akurasi pemosisian berulang dari ulir bola dapat mencapai ±0,01 mm.
▲ Kecepatan tinggi, hingga 300 m/menit
Kecepatan motor stepper ulir linier adalah 300 m/menit dan akselerasinya 10 g, sedangkan kecepatan ulir bola adalah 120 m/menit dan akselerasinya 1,5 g. Kecepatan motor stepper ulir linier akan ditingkatkan lebih lanjut setelah berhasil mengatasi masalah panas, sementara kecepatan motor servo putar & ulir bola terbatas kecepatannya, dan sulit untuk ditingkatkan lebih lanjut.
Umur pakai yang panjang dan perawatan yang mudah
Motor stepper ulir linier cocok untuk presisi tinggi karena tidak ada kontak antara bagian yang bergerak dan bagian yang tetap karena adanya celah pemasangan dan tidak ada keausan karena gerakan bolak-balik kecepatan tinggi dari bagian yang bergerak. Ulir bola tidak dapat menjamin akurasi dalam gerakan bolak-balik kecepatan tinggi, dan gesekan kecepatan tinggi akan menyebabkan keausan mur ulir, yang akan memengaruhi akurasi gerakan dan tidak dapat memenuhi tuntutan presisi tinggi.
Pemilihan motor linier penggerak eksternal
Saat membuat produk atau solusi yang berkaitan dengan gerak linier, kami menyarankan para insinyur untuk fokus pada poin-poin berikut.
1. Berapakah beban sistem tersebut?
Beban sistem meliputi beban statis dan beban dinamis, dan seringkali besarnya beban menentukan ukuran dasar motor.
Beban statis: gaya dorong maksimum yang dapat ditahan oleh sekrup saat diam.
Beban dinamis: daya dorong maksimum yang dapat ditahan oleh ulir saat sedang bergerak.
2. Berapakah kecepatan gerak linier motor tersebut?
Kecepatan putaran motor linier sangat berkaitan dengan ulir sekrup; satu putaran sekrup sama dengan satu ulir mur. Untuk kecepatan rendah, disarankan untuk memilih sekrup dengan ulir yang lebih kecil, dan untuk kecepatan tinggi, disarankan untuk memilih sekrup dengan ulir yang lebih besar.
3. Apa persyaratan akurasi sistem tersebut?
Akurasi sekrup: akurasi sekrup umumnya diukur dengan akurasi linier, yaitu kesalahan antara pergerakan aktual dan pergerakan teoritis setelah sekrup berputar satu siklus penuh.
Akurasi pemosisian berulang: Akurasi pemosisian berulang didefinisikan sebagai akurasi sistem untuk dapat mencapai posisi yang ditentukan secara berulang, yang merupakan indikator penting bagi sistem tersebut.
Backlash: celah antara sekrup dan mur saat diam ketika kedua sumbu dapat bergerak relatif. Seiring bertambahnya waktu kerja, backlash juga akan meningkat karena keausan. Kompensasi atau koreksi backlash dapat dicapai dengan mur penghilang backlash. Backlash menjadi masalah ketika diperlukan pemosisian dua arah.
4. Pilihan lainnya
Dalam proses pemilihan, perlu juga mempertimbangkan hal-hal berikut: Apakah pemasangan motor stepper linier sesuai dengan desain mekanis? Bagaimana cara menghubungkan objek yang bergerak ke mur? Berapa langkah efektif batang ulir? Jenis penggerak apa yang akan dipasangkan?
Waktu posting: 16 November 2022