새로운 선형 모터 설계로 속도와 위치 결정이 향상되는 방법

2022년 7월 26일

09:28

선형 모터는 다양한 모션 제어 작업에서 최대의 정밀도와 동적 성능을 제공합니다. 여기에는 급속 이송뿐만 아니라 머신 헤드, 스핀들 슬라이드, 공구 관리 시스템, 부품 처리 장치 등의 느린 정속 이송도 포함됩니다.

다양한 기계 부품을 간단하고 효율적인 리니어 모터로 교체하면 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 이 모터는 신뢰성, 정밀도, 높은 동적 안정성, 낮은 유지 관리 및 향상된 생산 시간을 제공하는 전체 구동 시스템을 제공합니다.

친숙한 회전 전기 모터에는 고정자라고 불리는 원형 전자석이 포함되어 있습니다. 선형 모터에서 전자석은 동일한 방식으로 제작되며 마치 펼쳐진 것처럼 평평합니다. 로터도 같은 방식으로 펼쳐지거나 평평하게 제작됩니다. 1차 전자석에 전원이 공급되면 2차 섹션을 끌어당겨 모터를 밀어냅니다. 더 많은 전류가 가해질수록 자기장이 더 강해지고 모터가 더 많은 힘을 생성합니다.

좋아하는 놀이공원에 있는 나무 롤러코스터를 시각화해보세요. 기차를 "큰 낙하"를 위해 첫 번째 언덕 위로 올라가기 위해 우리는 전기 모터, 기어박스 및 스프로킷으로 구동되는 체인 구동이 기차를 언덕 꼭대기까지 찰칵 소리를 내며 급격하게 움직이는 언덕 바닥으로 굴러갑니다. 이제 리니어 모터가 장착된 현대식 롤러코스터를 타는 것을 상상해 보세요. 역을 떠날 때 갑자기 가속이 터지는 것을 느끼십니까? 기차가 첫 번째 언덕을 넘어 첫 번째 무서운 고리를 통과할 수 있을 만큼 충분한 힘이 생성될 수 있습니다. 힘의 부스터 "샷"은 기차의 속도를 유지하기 위해 다양한 지점에서 사용할 수 있습니다. 기차는 이전 설계에서는 불가능했던 루프와 회전을 통해 굴러가기 때문입니다. 마지막으로, 역에서 제동 작용을 느끼는 것은… 짐작하셨겠지만 선형 모터입니다. 무엇이 나무 롤러코스터를 멈췄나요? 역에서 큰 레버를 당기던 남자를 기억하시나요?

리니어 모터는 간단합니다. 전자석을 포함하는 1차 부품과 영구 자석 또는 자석이 없는 2차 부품의 두 가지 주요 부품이 움직이는 부재를 구동합니다. 서보 모터, 리졸버, 타코미터, 커플링, 풀리, 타이밍 벨트, 볼 나사 및 너트, 지지 베어링, 윤활 시스템 및 냉각 시스템은 사라졌습니다. 열 안정화를 위해 냉각수 시스템과 함께 중공 볼 스크류를 사용하는 시스템도 사라졌습니다. 고가의 토크 모터 및/또는 기어박스를 사용했던 랙 앤 피니언 시스템은 사라졌습니다. 또한 관련 동력 장치와 함께 높은 토크의 유압 모터가 필요한 체인 구동 시스템도 사라졌습니다. 그렇다면 값비싼 부품을 제거하는 것 외에 우리가 얻을 수 있는 것은 무엇입니까?

기계 응용 분야에서 선형 모터의 주요 장점은 다음과 같습니다.

최근 1FN6 선형 모터를 출시하면서 Siemens는 이제 Sinamics 드라이브를 사용하는 모든 Sinumerik 또는 Simotion 제어 시스템과의 원활한 통합을 위해 세 가지 선형 모터 모델을 제공합니다. 위치 및 속도 피드백을 위한 선형 스케일은 다양한 타사 공급업체에서 해당 응용 분야에 맞게 사용할 수 있습니다. Siemens가 제공하는 새로운 선형 모터 모델은 다음과 같습니다.

1FN3 피크 부하 모터: 짧은 시간, 높은 가속/감속 및 S3 듀티에 필적하는 속도. 수평 또는 보정된 수직 축에 사용할 수 있습니다. 공칭 힘(Fn) 8,100N. 최대 힘(Fmax) 20,700N. 액체 냉각 사용 시 최대 속도 253m/min.

1FN3 연속 부하 모터: 수평, 경사 또는 보정된 수직 축에 대한 긴 전원 공급 시간. S1 의무와 비교됩니다. 공칭 힘(Fn) 10,375 N. 최대 힘(Fmax) 17,610 N. 최대 속도; 129m/분 액체 냉각.

1FN6 자석이 없는 보조: 높은 가속도와 속도에서 긴 횡단 길이에 이상적입니다. 자석이 없는 보조 및 공기 대류 냉각 설계. 수평, 경사 또는 보정된 수직 축에 사용할 수 있습니다. 공칭 힘(Fn) 2,110N. 최대 힘(Fmax) 8,080N. 최대 속도 532m/min. 공기 대류 냉각 기능이 있습니다.