Entendendo Motores Lineares: Da Energia Elétrica ao Movimento Linear Preciso

O Que é um Motor Linear?

Na indústria de trabalho em metal, um motor linear, por definição, é um motor elétrico que tem seu estator e rotor desenrolados, portanto, em vez da emissão de um torque (ou seja, rotação), o motor linear pode emitir uma força linear ao longo de seu comprimento. Importante, embora a força seja linear, motores lineares nem sempre são lineares.

Desenvolvimento

O desenvolvimento de motores lineares pode ser rastreado até os anos 1840 no Reino Unido. Em aplicações práticas, existe um motor de indução linear viável usado para trens e elevadores nos Estados Unidos. Mais tarde, um engenheiro alemão construiu um modelo funcional nos anos 1930. Então, no final dos anos 1940, o primeiro modelo funcional em escala real foi construído.

Em cerca de um século, o desenvolvimento de motores lineares começou com um conceito, depois promovido por muitos inventores e engenheiros talentosos na história, e então aplicado na indústria. Estes motores lineares são todos motores lineares de baixa aceleração.

Comparado com o Conceito de Motores BLDC

Outro tipo comum comparado a motores lineares são motores BLDC. O motor BLDC é um motor síncrono acionado por corrente contínua através de um inversor que envia corrente alternada para excitar cada fase do motor através de um controlador de malha fechada. Ao mesmo tempo, o controlador fornece pulsos de corrente para os enrolamentos do motor para controlar o torque e a velocidade do motor. Geralmente falando, a estrutura de um motor sem escovas é similar a um motor síncrono de ímã permanente (PMSM para abreviar), e o anterior pode ser considerado como um motor de relutância comutada ou um motor de indução, mas não um motor síncrono.

Vantagens do BLDC

Em relação às vantagens de motores sem escovas comparados a motores com escovas, o design anterior tem uma relação potência-peso mais alta, velocidade mais alta, melhor controle eletrônico e menores custos de manutenção. Baseado nestas vantagens, motores DC sem escovas são amplamente usados em muitas aplicações científicas. Por exemplo, motores servo sem escovas (DC e AC) são comumente usados em robótica.

Recentemente, motores servo AC também têm sido amplamente usados porque o controle se tornou mais fácil do que antes e ainda podem suportar torque mais alto. Com a introdução de motores BLDC, braços robóticos industriais agora podem mover objetos pesados com alta precisão, mas a um custo menor do que outras soluções alternativas. Portanto, no campo industrial, muitos braços robóticos são equipados com motores DC sem escovas, fornecendo assim a melhor qualidade de saída para a linha de produção. Motores BLDC podem ser usados em uma gama mais ampla de campos industriais, e braços robóticos são apenas um deles.

Motor BLDC Usado em Motores Lineares

Motores lineares são dispositivos que podem produzir movimento linear sem um sistema de transmissão. Sistemas de transmissão convencionais requerem muitos componentes, como cremalheiras e pinhões, fusos de esferas e roscas, cames, etc.

Em um motor rotativo, todos os componentes acima são necessários. O design técnico do motor linear DC sem escovas é um estator ranhurado com dentes magnéticos e um atuador móvel. Atuadores geralmente têm ímãs permanentes e enrolamentos de bobina. Para obter movimento linear, o controlador do motor atrai os enrolamentos de bobina no atuador, o que causa a ativação do campo magnético, alcançando assim um efeito linear perfeitamente.

Tendência Industrial de Motor Linear

Atualmente, nos campos de automação e eletrodomésticos consumíveis 3C, fabricantes tendem a comprar centros de usinagem com braço robótico para alcançar uma gama mais ampla de aplicações. A máquina-ferramenta é o ativo mais básico do fabricante e desempenha um papel vital na determinação da qualidade da saída. Motores lineares, braço robótico e outros equipamentos de automação na máquina-ferramenta podem trazer maior desempenho e eficiência.

BLDC Se Destaca

Após inventar o centro de usinagem e sistema de controle programado (CNC, controle numérico computadorizado), os padrões de usinagem tornaram-se mais rigorosos do que antes. Além de centros de usinagem CNC, existem centros de torneamento CNC, máquinas de fresamento CNC, centros de rosqueamento e fresamento CNC, máquinas de furação e fresamento CNC e outras máquinas personalizadas, que podem ser integradas com sistemas automatizados ou semi-automatizados.