มอเตอร์สเต็ปเปอร์เชิงเส้น หรือเรียกอีกอย่างว่ามอเตอร์สเต็ปเปอร์เชิงเส้นเป็นแกนโรเตอร์แม่เหล็กโดยโต้ตอบกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบพัลส์ที่สร้างขึ้นโดยสเตเตอร์เพื่อสร้างการหมุน มอเตอร์สเต็ปเปอร์เชิงเส้นภายในมอเตอร์เพื่อแปลงการเคลื่อนที่หมุนเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น มอเตอร์สเต็ปเปอร์เชิงเส้นสามารถทำการเคลื่อนที่เชิงเส้นหรือการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเชิงเส้นโดยตรง หากใช้มอเตอร์หมุนเป็นแหล่งพลังงานเพื่อแปลงเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น จำเป็นต้องมีเฟือง โครงสร้างลูกเบี้ยว และกลไก เช่น สายพานหรือลวด มอเตอร์สเต็ปเปอร์เชิงเส้นได้รับการแนะนำครั้งแรกในปี 1968 และภาพต่อไปนี้แสดงมอเตอร์สเต็ปเปอร์เชิงเส้นทั่วไปบางส่วน

หลักการพื้นฐานของมอเตอร์เชิงเส้นขับเคลื่อนจากภายนอก
โรเตอร์ของมอเตอร์สเต็ปเปอร์เชิงเส้นที่ขับเคลื่อนจากภายนอกเป็นแม่เหล็กถาวร เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดสเตเตอร์ ขดลวดสเตเตอร์จะสร้างสนามแม่เหล็กเวกเตอร์ สนามแม่เหล็กนี้จะขับเคลื่อนโรเตอร์ให้หมุนในมุมหนึ่ง ดังนั้นทิศทางของคู่สนามแม่เหล็กของโรเตอร์จึงตรงกับทิศทางของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ เมื่อสนามแม่เหล็กเวกเตอร์ของสเตเตอร์หมุนเป็นมุม โรเตอร์ก็จะหมุนเป็นมุมกับสนามแม่เหล็กนี้เช่นกัน สำหรับแต่ละพัลส์ไฟฟ้าที่ป้อน โรเตอร์ไฟฟ้าจะหมุนหนึ่งมุมและเคลื่อนที่ไปข้างหน้าหนึ่งก้าว โรเตอร์จะส่งการเคลื่อนที่เชิงมุมตามสัดส่วนของจำนวนพัลส์ที่ป้อนและความเร็วตามสัดส่วนของความถี่พัลส์ การเปลี่ยนลำดับของพลังงานที่ขดลวดจะทำให้มอเตอร์กลับทิศ ดังนั้น การหมุนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์จึงสามารถควบคุมได้โดยการควบคุมจำนวนพัลส์ ความถี่ และลำดับของพลังงานที่ขดลวดมอเตอร์ของแต่ละเฟส
มอเตอร์ใช้สกรูเป็นแกนออก และน็อตขับเคลื่อนภายนอกจะเข้าจับกับสกรูด้านนอกมอเตอร์ โดยทำทางบางส่วนเพื่อป้องกันไม่ให้น็อตสกรูหมุนสัมพันธ์กัน จึงทำให้สามารถเคลื่อนที่เชิงเส้นได้ ผลลัพธ์คือการออกแบบที่เรียบง่ายมาก ซึ่งช่วยให้สามารถใช้มอเตอร์สเต็ปเปอร์เชิงเส้นได้โดยตรงสำหรับการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่แม่นยำในแอปพลิเคชันต่างๆ มากมาย โดยไม่ต้องติดตั้งการเชื่อมต่อเชิงกลภายนอก
ข้อดีของมอเตอร์เชิงเส้นขับเคลื่อนจากภายนอก
มอเตอร์สเต็ปเปอร์สกรูเชิงเส้นแม่นยำสามารถใช้แทนกระบอกสูบได้แอปพลิเคชั่นบางตัวซึ่งทำให้ได้เปรียบในด้านการวางตำแหน่งที่แม่นยำ ความเร็วที่ควบคุมได้ และความแม่นยำสูง มอเตอร์สเต็ปเปอร์สกรูเชิงเส้นใช้ในแอปพลิเคชันต่างๆ มากมาย รวมถึงการผลิต การสอบเทียบความแม่นยำ การวัดของไหลที่แม่นยำ การเคลื่อนที่ในตำแหน่งที่แม่นยำ และด้านอื่นๆ อีกมากมายที่มีความต้องการความแม่นยำสูง
▲ความแม่นยำสูง ความแม่นยำในการวางตำแหน่งที่ทำซ้ำได้ถึง ±0.01 มม.
มอเตอร์สเต็ปปิ้งสกรูเชิงเส้นช่วยลดปัญหาความล่าช้าในการสอดแทรกเนื่องจากกลไกการส่งผ่านที่เรียบง่าย ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง ความสามารถในการทำซ้ำ และความแม่นยำสัมบูรณ์ ซึ่งทำได้ง่ายกว่า "มอเตอร์หมุน + สกรู" ความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำของสกรูธรรมดาของมอเตอร์สเต็ปปิ้งสกรูเชิงเส้นสามารถเข้าถึง ±0.05 มม. และความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำของบอลสกรูสามารถเข้าถึง ±0.01 มม.
▲ ความเร็วสูงถึง 300ม./นาที
ความเร็วของมอเตอร์สเต็ปปิ้งสกรูเชิงเส้นคือ 300 เมตร/นาที และอัตราเร่งคือ 10 กรัม ในขณะที่ความเร็วของบอลสกรูคือ 120 เมตร/นาที และอัตราเร่งคือ 1.5 กรัม และความเร็วของมอเตอร์สเต็ปปิ้งสกรูเชิงเส้นจะได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมหลังจากแก้ปัญหาความร้อนได้สำเร็จ ในขณะที่ความเร็วของ "เซอร์โวมอเตอร์และบอลสกรู" นั้นมีข้อจำกัดด้านความเร็ว แต่ก็ยากที่จะปรับปรุงให้ดีขึ้นได้มากกว่านี้
อายุการใช้งานยาวนานและบำรุงรักษาง่าย
มอเตอร์สเต็ปปิ้งสกรูเชิงเส้นเหมาะสำหรับความแม่นยำสูงเนื่องจากไม่มีการสัมผัสระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและชิ้นส่วนคงที่เนื่องจากช่องว่างในการติดตั้งและไม่มีการสึกหรอเนื่องจากการเคลื่อนที่แบบลูกสูบความเร็วสูงของตัวเคลื่อนที่ บอลสกรูไม่สามารถรับประกันความแม่นยำในการเคลื่อนที่แบบลูกสูบความเร็วสูงได้ และแรงเสียดทานความเร็วสูงจะทำให้สกรูน็อตสึกหรอ ซึ่งจะส่งผลต่อความแม่นยำของการเคลื่อนที่และไม่สามารถตอบสนองความต้องการความแม่นยำสูงได้
การเลือกมอเตอร์เชิงเส้นแบบขับเคลื่อนภายนอก
เมื่อสร้างผลิตภัณฑ์หรือโซลูชันที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่เชิงเส้น เราขอแนะนำให้วิศวกรเน้นที่ประเด็นต่อไปนี้

1. โหลดของระบบมีเท่าไหร่?
โหลดของระบบประกอบด้วยโหลดแบบคงที่และโหลดแบบไดนามิก และบ่อยครั้งที่ขนาดของโหลดจะกำหนดขนาดพื้นฐานของมอเตอร์
โหลดสถิตย์: แรงขับสูงสุดที่สกรูสามารถทนได้ในขณะหยุดนิ่ง
โหลดแบบไดนามิก: แรงขับสูงสุดที่สกรูสามารถทนได้ขณะเคลื่อนที่
2. ความเร็วการทำงานเชิงเส้นของมอเตอร์คือเท่าใด?
ความเร็วในการทำงานของมอเตอร์เชิงเส้นนั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับสายนำของสกรู การหมุนหนึ่งรอบของสกรูจะเท่ากับสายนำของน็อตหนึ่งเส้น สำหรับความเร็วต่ำ ขอแนะนำให้เลือกสกรูที่มีสายนำที่เล็กกว่า และสำหรับความเร็วสูง ขอแนะนำให้เลือกสกรูที่มีขนาดใหญ่กว่า
3. ความต้องการความแม่นยำของระบบคืออะไร?
ความแม่นยำของสกรู: ความแม่นยำของสกรูโดยทั่วไปจะวัดโดยความแม่นยำเชิงเส้น กล่าวคือ ข้อผิดพลาดระหว่างการเดินทางจริงและการเดินทางเชิงทฤษฎีหลังจากสกรูหมุนเป็นวงกลมแห้งที่ขมขื่น
ความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำ: ความแม่นยำในการวางตำแหน่งซ้ำถูกกำหนดให้เป็นความแม่นยำของระบบที่จะสามารถเข้าถึงตำแหน่งที่ระบุได้ซ้ำๆ ซึ่งถือเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับระบบ
ระยะการตีกลับ: ระยะการตีกลับของสกรูและน็อตเมื่อหยุดนิ่งเมื่อปริมาณการเคลื่อนที่สัมพันธ์กันตามแนวแกนทั้งสอง เมื่อเวลาทำงานเพิ่มขึ้น ระยะการตีกลับจะเพิ่มขึ้นด้วยเช่นกันเนื่องจากการสึกหรอ การชดเชยหรือแก้ไขระยะการตีกลับสามารถทำได้โดยใช้น็อตกำจัดระยะการตีกลับ เมื่อจำเป็นต้องวางตำแหน่งแบบสองทิศทาง ระยะการตีกลับจะเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึง
4. การเลือกอื่น ๆ
นอกจากนี้ ยังต้องพิจารณาประเด็นต่อไปนี้ในกระบวนการเลือก: การติดตั้งมอเตอร์สเต็ปเปอร์เชิงเส้นสอดคล้องกับการออกแบบเชิงกลหรือไม่ คุณจะเชื่อมต่อวัตถุที่เคลื่อนไหวกับน็อตได้อย่างไร ระยะชักที่มีประสิทธิภาพของแกนสกรูคือเท่าใด จะจับคู่กับไดรฟ์ประเภทใด

เวลาโพสต์: 16 พ.ย. 2565