Analyse van het bewegingsomrekeningsmechanisme en de voordelen van de lineaire stappenmotor

Een lineaire stappenmotor is een speciaal type motor die elektrische pulssignalen rechtstreeks omzet in lineaire beweging.zonder de noodzaak van tussenliggende mechanische transmissietoestellen, zoals tandwielen of riemenHet kernontwerpconcept is het bereiken van een zeer nauwkeurige en efficiënte lineaire verplaatsingsregeling door het synergetische effect van elektromagnetische velden en mechanische structuren.In dit artikel worden de technische kenmerken en de toepassingswaarde van lineaire stappenmotoren vanuit twee gezichtspunten geanalyseerd.: mechanisme voor de omzetting van de beweging en de belangrijkste voordelen.

1、 Het bewegingsomrekeningsmechanisme van een lineaire stappenmotor
Het bewegingsomrekeningsmechanisme van lineaire stappenmotoren kan in twee categorieën worden onderverdeeld: mechanische structuuromrekening en directe aandrijving door elektromagnetisch veld.

1Mechanisme voor de omzetting van mechanische structuren
Dit type ontwerp zet rotatiebeweging om in lineaire beweging door de betrokkenheid van een ingebouwde schroef en moer.
- Gebouwd in rotortype: De motor integreert een rotor met interne draden, die de schroef aandrijft om axiaal te bewegen door de verbinding tussen de rotor en de schroef.
- Externe moer: de schroef fungeert als de uitgangsas van de motor en er is een externe aandrijfmoer geïnstalleerd om lineaire beweging te bereiken door de rotatie van de moer te regelen.
Dit type ontwerp vereenvoudigt traditionele mechanische transmissie ketens en is geschikt voor scenario's die compacte structuren vereisen, zoals printers en 3D-printers.

2Direct aandrijvende mechanisme van elektromagnetisch veld (Soye-principe)
Als we de driefasige VR lineaire stappenmotor als voorbeeld nemen, is de kern het Soye-principe:
- Magnetische poolschakeling: door de richting van de stroom in de stator spoelen opeenvolgend te schakelen, wordt een wisselend magnetisch veld gegenereerd, dat met de permanente magneten op de rotor wisselt.
- Magnetische stroomoverschrijding: wanneer de richting van de spoelstroom verandert, wordt de magnetische stroom van één pool op elkaar geplaatst en versterkt met de magnetische stroom van de permanente magneet,terwijl de magnetische stroom van de andere pool wordt afgetrokken en verzwakt, waardoor de rotor in een rechte lijn beweegt onder invloed van het magnetisch veld.
-Stapregeling: bij elke stroomrichtingsschakelaar beweegt de rotor 1/4 van de statortandpijl en kan een precieze stapverplaatsing worden bereikt door continue schakeling.

2、 De belangrijkste voordelen van lineaire stappenmotoren
In vergelijking met traditionele roterende stappenmotoren vertonen lineaire stappenmotoren aanzienlijke voordelen op het gebied van prestaties en toepassingsscenario's:

1. Hoogteprecisie en hoge snelheid
-De directe aandrijflijn elimineert mechanische hysteresis van tussenliggende transmissiecomponenten zoals tandwielen en schroeven, verbetert de dynamische reactiesnelheid met verscheidene malen,en bereikt positioneringsnauwkeurigheid tot micrometerniveau.
- De versnelling kan 2-10 g (zwaartekrachtversnelling) bereiken, geschikt voor precisieapparatuur die snelle start-stop vereist (zoals lasersnijmachines, CNC-werktuigen).

2Vergemakkelijking en miniaturisatie van de structuur
- Er is geen externe transmissie-inrichting nodig, de mechanische structuur is compact, waardoor de complexiteit van het systeem en de ruimtebezetting worden verminderd,voor miniaturiseerde apparatuur zoals medische instrumenten en geautomatiseerde robots.

3- Verplaatsingsflexibiliteit en geringe geluidsdruk
-De slaglengte kan oneindig worden verlengd door de stator in serie aan te sluiten, waardoor de fysieke beperkingen van de traditionele schroeftransmissie worden opgelost.
- Het ontwerp van de magnetische levitatie-geleidingsrail zonder mechanisch contact vermindert het bedrijfsgeluid aanzienlijk en is geschikt voor stille omgevingen zoals laboratoria en medische voorzieningen.

4. Hoge betrouwbaarheid en energie-efficiëntie
- Verwijder wrijvingselementen (zoals riemen en tandwielen), verminder energieverlies en verhoog efficiëntie met meer dan 30%.
- Het draagvrij ontwerp verlengt de levensduur en heeft lage onderhoudskosten.

5. Anti-interferentie en aanpassingsvermogen voor het milieu
- Door gebruik te maken van epoxyhars-inkapselingstechnologie heeft het stofdichte, vochtdichte en corrosiebestendige eigenschappen, geschikt voor harde industriële omgevingen.

3、 Typische toepassingsgebieden
Lineaire stappenmotoren, met hun unieke voordelen, worden veel gebruikt op de volgende gebieden:
- Precision manufacturing: verpakking van halfgeleiders, kalibratie van optische componenten.
- Automatiseringsapparatuur: 3D-printen, CNC-machines, geautomatiseerde assemblagelijnen.
- Medisch en wetenschappelijk onderzoek: microscopische fasecontrole, nauwkeurige vloeistofverdeling.
- Consumentenelektronica: printers, scanners, camerafocussystemen.

Lineaire stappenmotoren bereiken een zeer nauwkeurige en efficiënte lineaire bewegingscontrole door middel van innovatieve bewegingsomrekeningsmechanismen (zoals het Soye-principe) en direct aandrijfsontwerp.De belangrijkste voordelen - snelle reactie, de vereenvoudigde structuur, de lange afstanden en het lage geluidsniveau - maken het een onvervangbaar belangrijk onderdeel op het gebied van de precisie-industrie en de automatisering.Met de vooruitgang van intelligente productietechnologieIn de toekomst zullen de lineaire stappenmotoren hun toepassingsgebieden in miniaturisatie en hoge dynamische scenario's verder uitbreiden.