РАБОТАЕМ БОЛЕЕ 12 ЛЕТ

Линейные шаговые двигатели

Линейные шаговые двигатели (Актуаторы, регуляторы холостого хода):

Серия двигателя Напряжение, В Ток, А Усилие, Н
25BYZ (подробнее) 5-16 0.23 7-30
35/57BYZ (подробнее) 12 0.23 25-31

Линейные шаговые двигатели

Что такое актуаторы и линейные шаговые двигатели

Линейные шаговые двигатели, которые также называют актуаторами, являются самыми простыми и в тоже время эффективными системами для организации линейного перемещения. В первую очередь линейные шаговые двигатели обеспечивают прямолинейное движение, которое также может сочетаться с ускорением.

Конструктивно линейные шаговые двигатели представляют собой компактную по размерам систему с силовой установкой постоянного или переменного тока, редуктором и выдвижным штоком. Система позиционирования просто и быстро организует линейные перемещения объектов

Конструкция актуатора

Актуаторы обладают сборной конструкцией, в состав которой входят следующие конструктивные элементы. Основной элемент конструкции линейного шагового двигателя — узел, внутри которого располагается линейная направляющая и шариковинтовая передача. Винт шариковинтовой передачи проходит через центральную часть каретки подвижного блока.

Сборная конструкция линейного ШД позволяет изменять комплектацию силовой установки в зависимости от конкретных потребностей и задач. Таким образом значительно расширить функционал силовой системы не составляет особого труда, а также не требует «вливания» значительного количества денежных средств, т.к. основная часть конструкции остается неизменной.

Принцип работы

Линейный двигатель состоит из двух стандартных элементов: ротора и статора. Однако в отличие от привычных нам шаговых двигателей в данном случае ротор, который обычно выполняет вращательные движения, остается статичным в течение всего периода работы. Именно поэтому в терминологии ЛШД ротор называется вторичным элементом. Статор, как и обычно, остается неподвижным и носит название первичного элемента силовой установки.

Функция ротора, вторичного элемента в системе — получать энергию от первичного элемента электродвигателя.

Типы линейных шаговых двигателей

Сегодня данные силовые установки применяются в различных областях промышленности, в связи с чем было создано множество различных типов линейных шаговых двигателей. Самые распространенные среди них — синхронные и асинхронные силовые установки. Их отличительной особенностью является схожесть по принципу работы с двигателями вращательного движения.

Значительно реже используются следующие типы линейных шаговых двигателей:

  • Постоянного тока
  • Электромагнитные
  • Магнитоэлектрические
  • Магнитострикицонные
  • Пьезоэлектрические и т.д.

Асинхронный ЛД

При подключении силовой установки к сети переменного тока, появляется магнитное поле, поле чего ось обмотки статора начинает вращаться. Как только в это магнитное поле при превращении начнут пересекать проводники обмотки ротора, появляется электродвижущая сила, которая со своей стороны заставляет ток течь по обмотке провода. При взаимодействии тока с магнитным полем появятся дополнительная сила, действующая на перемещение магнитного поля. Именно из-за воздействия этой силы начинает двигаться вторичный элемент системы, ротор. Передвижение вторичного элемента асинхронного линейного двигателя происходит со скольжением.

Материалом вторичного элемента может быть медь, сталь или алюминий. Если в конструкции используется немагнитный материал вторичного элемента, то в схеме системы должно быть предусмотрено замыкание магнитного потока через ферромагнитные элементы.

В качестве альтернативы обмотки вторичного элемента силовой установки может быть использован металлический лист. Расположить этот элемент можно либо в шине между старом и ферромагнитным сердечником, либо — между двумя первичными элементами.

Трубчатый линейный двигатель

Трубчатый или коаксиальный линейный двигатель — один из подтипов линейных асинхронных ШД. В качестве статора системы используется труба, во внутренней части которой взаимодействуют обмотки статора и металлические шайбы. Взаимодействующие элементы являются частью магнитопровода. Группы катушек образуют обмотки отдельных фаз силовой установки. Вторичный элемент системы имеет аналогичную форму трубы и располагается внутри статора. Вторичный элемент состоит из ферромагнитного материала.

Во вторичном элементе образуются электрический ток по его же окружности, при воздействии которых совместно с магнитным полем появляется сила на вторичном элементе, которая вызывает движение ротора вдоль трубы. Магнитный ток во вторичном элементе трубчатого линейного двигателя, в отличие от классического линейного двигателя, где движение имеет радиальное направление, перемещается аксиально.

Синхронный ЛД

Основным преимуществом синхронного ЛД является наличие зазора между старом и ротором, высоким КПД и низким коэффициентом мощности. КПД синхронного линейного двигателя достигает значения в 96%. Однако значение мощности такого типа двигателя является крайне низким, а его значение при расчетах всегда приближено к единице.

Наиболее эффективно использовать синхронные ЛД можно в высокоскоростных транспортных средствах. Благодаря им можно значительно повысить комфортные условия движения состава, а также улучшить его экономические характеристики.

Как выбрать линейный шаговый двигатель?

1. Условия эксплуатации.

Если ваша силовая установка будет использоваться на предприятии, где система будет изолирована от воздействия внешней среды, и будет поддерживаться постоянный температурный режим, то мы сможем предложить для решения ваших задач довольно обширный ряд силовых установок.

Если же установка будет эксплуатироваться при экстремальных условиях: на улице, под воздействием осадков и при перепаде температур, то будьте готовы к тому, что вариантов подходящих силовых установок будет не так много, а стоимость оборудования будет значительно отличаться от стандартного. В этом случае для ваших задач подойдут системы из специального каталога.

2. Нагрузка на систему

Перед тем как купить линейный шаговый двигатель обратите внимание на тот факт, что предельная нагрузка на силовую установку одновременно является и максимальной. Таким образом давать предельные нагрузки на такие силовые установки ни в коем случае не рекомендуется даже в экстренных ситуациях!

3. Электроснабжение

Если в вашем случае требуется использовать в качестве источника питания системы батарею, то вы можете без проблем использовать ее в качестве альтернативного источника питания. В этом случае дополнительно к системе в некоторых случаях требуется подключение двигателя постоянного тока.

Как правило, электропитание установки берется от сети. Если в систему подается переменный ток, то нет необходимости дополнительно интегрировать в нее силовую систему с переменным током, поскольку трансформация переменного тока в постоянный может быть выполнена внутри двигателя самостоятельно.

4. Скорость передвижения

Заранее проанализируйте, с какой скоростью должна перемещаться ваша силовая установка, поскольку ЛШД могут передвигаться в различном диапазоне скоростей. В зависимости от скорости движения системы мы подберем для вас подходящий тип двигателя.Скорость передвижения может быть как очень медленной, так и крайне высокой. При выборе подходящей скорости помните, что нужно учитывать не только скорость движения установки, но и нагрузку, которую эта систему будет регулярно испытывать.

5. Длина хода

Длина хода напрямую влияет на размер всей системы. Размер актуатора в вытянутом положении зависит от длины хода силовой установки. При подборе линейного шагового двигателя заранее продумайте общий размер силовой установки, поскольку уместить актуатор с большой длиной хода в компактное пространство практически невозможно.

6. Проверка рабочего цикла

Проверка рабочего цикла силовой системы должна производиться на самой первой стадии работы. Данное условие было создано из-за перегревов в условиях долгой работы. Как правило, практически все актуаторы при полной работы испытывают перегрев.

Области применения линейных шаговых двигателей

Как правило, линейные шаговые двигатели применяют в тех случаях, когда классические ротационные двигатели не могут справиться с поставленной задачей из-за отсутствия подходящих параметров или, попросту, ЛШД самостоятельно могут положительно повлиять на свойства конструкции. Основной областью применения ЛШД является область пассажирских перевозок.

Если вы ищите способ, как организовать автоматическое открытие/закрытие ворот, шлагбаумов и дверей гаража, то актуаторы в этом случае является незаменимой вещью. Кстати, это самый простой способ их применения в обычной жизни.

Электротранспорт не может обойтись без линейных шаговых электродвигателей в первую очередь из-за обеспечения транспортному средству подходящего характера движения. Электротранспорт может равномерно разгоняться и двигаться с постоянной скоростью именно благодаря применению ЛШД. Значение скорости и ускорения лимитированы динамическими характеристиками транспортного средства и рельсового полотна, а также комфортабельностью и безопасностью перевозки пассажиров или груза.

Для транспортировки промышленных материалов: угля, древесины и т.п. линейные шаговые двигатели используются в конвейерных поездах. Конструкция работы ШЛД следующая: индукторы электропривода размещаются параллельно рельсовому полотну, дополнительная часть конструкции силовой установки располагается непосредственно на поезде или подвижном вагоне. В городском электротранспорте, наоборот, основной элемент ЛШД —  индукторы — располагаются на подвижном составе, а вторичный — вдоль рельсового полотна.

Цилиндрический линейный двигатель часто применяется в приводах разъединителей тяговых подстанций. Он не только помогает упростить конструкцию системы, но и повышает ее общую надежность и быстродействие.

Производственные автоматизированные линии также используют актуаторы в различных конструкциях: это все подъемных механизмы и системы вентиляции, в том числе эскалаторы и роботы для упаковки продукции.

В строительстве невозможно обойтись без сваезабивных молотов, в основе работы которых ЛШД выполняет ударные движения. Основным преимуществом конструкции сваезабивных молотов является простота производства деталей, термостойкость и отсутствие сложных условий для внедрения в эксплуатацию.

На стреле располагается статор, который с помощью специальной лебедки может двигаться по вертикальной оси. Вторичный элемент двигателя встраивается в ударную систему конструкции. Подъем ударного элемента выполняется посредствам направления бегущего поля вверх, а перед максимальной точкой вертикального положения силовая установка выключается, так что система падает вниз под действием силы тяжести и собственного веса. Для увеличения энергии удара двигатель остается в рабочем состоянии, но переводится перед точкой вертикального максимума в реверсивный режим работы. Чем глубже уходит свая, чем ниже на лебедке опускается статор силовой установки.

В металлургической промышленности используются магнитогидродинамические наносы, позволяющие перекачивать, транспортировать смешивать и дозировать электропровододящие жидкости, жидкий металл, а на атомных ЭС — жидкометаллический теплоноситель. В конструкции гидродинамических насосов отсутствуют подвижные механические элементы, а канал для транспортировки жидкого металла может быть полностью загерметезирован.

Другой обширной областью применения является медицина. Актуаторы используются в медицинской мебели, которая используется в стоматологии, гинекологии и хирургии. Все подвижные элементы мебели работают за счет встроенных в них актуаторов. Например, это стоматологические кресла с подвижными элементами, массажные кресла, тренажеры для восстановления после травм, а также инвалидные кресла.

Купить линейный шаговый двигатель

В Торговом Доме «Степмотор» в Санкт-Петербурге вы можете не только купить линейный шаговый двигатель, линейный привод с шаговый двигателем и актуатор, но и обязательно получите квалифицированную консультацию наших менеджеров по всем техническим возможностям каждой силовой установки.

Мы с удовольствием подберем шаговые двигатели, подходящие именно для вашего заказа, а также предоставим скидку при оптовом заказе или повторном обращении в наш Торговый Дом. Мы рады ответить на ваши вопросы ежедневно по будним дням с 9 до 18 по бесплатной по России горячей линии: 8-800-5555-068