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Jul 03, 2023

Comment les nouvelles conceptions de moteurs linéaires améliorent la vitesse et le positionnement

26 juillet 2022 09:28 Les moteurs linéaires permettent une précision et des performances dynamiques maximales dans diverses tâches de contrôle de mouvement. Ceux-ci incluent non seulement une traversée rapide, mais aussi une traversée lente à vitesse constante de la machine.

26 juillet 2022

09:28

Les moteurs linéaires permettent une précision et des performances dynamiques maximales dans diverses tâches de contrôle de mouvement. Ceux-ci incluent non seulement la traversée rapide, mais aussi la traversée lente à vitesse constante des têtes de machine, des coulisses de broche, des systèmes de gestion d'outils, des dispositifs de manipulation de pièces et bien plus encore.

Des économies peuvent être réalisées lorsque divers composants mécaniques sont remplacés par des moteurs linéaires simples et efficaces. Ces moteurs fournissent un système d'entraînement complet, offrant fiabilité, précision, stabilité dynamique élevée, faible maintenance et temps de production amélioré.

Les moteurs électriques rotatifs familiers contiennent un électro-aimant circulaire appelé stator. Dans un moteur linéaire, l'électro-aimant est construit de la même manière, seulement à plat comme s'il était déroulé. Le rotor est également construit de la même manière, déroulé ou plat. Lorsque les électro-aimants du primaire sont alimentés, ils attirent les sections secondaires et poussent le moteur. Plus le courant appliqué est important, plus le champ magnétique est fort et plus le moteur génère de force.

Visualisez des montagnes russes en bois dans votre parc d'attractions préféré. Pour faire monter le train sur la première colline pour cette « grande chute », nous roulons jusqu'au pied de la colline où une chaîne d'entraînement, entraînée par un moteur électrique, une boîte de vitesses et un pignon, fait claquer et secoue le train jusqu'au sommet de la colline. Imaginez maintenant une montagne russe moderne équipée de moteurs linéaires. Vous ressentez cette soudaine accélération en quittant la gare ? Suffisamment de force peut être générée pour propulser le train sur la première colline et à travers cette première boucle effrayante. Des « tirs » de force d'appoint peuvent être utilisés à différents points pour maintenir la vitesse du train, alors qu'il effectue des boucles et des virages auparavant impossibles avec les modèles plus anciens. Enfin, vous ressentez l'action de freinage à la station par… vous l'aurez deviné, un moteur linéaire. Qu'est-ce qui a arrêté les montagnes russes en bois ? Vous vous souvenez du type à la gare qui tirait un gros levier ?

Les moteurs linéaires sont simples. Deux composants principaux, le primaire contenant des électro-aimants et le secondaire avec des aimants permanents ou sans aimant, entraînent l'élément mobile. Finis les servomoteurs, les résolveurs, les tachymètres, les accouplements, les poulies, les courroies de distribution, les vis et écrous à billes, les roulements de support, les systèmes de lubrification et les systèmes de refroidissement. Finis également les systèmes utilisant des vis à billes creuses avec des systèmes de refroidissement pour la stabilisation thermique. Finis les systèmes à crémaillère et pignon qui utilisaient des moteurs couple et/ou des réducteurs coûteux. Finis également les systèmes d'entraînement par chaîne nécessitant des moteurs hydrauliques à couple élevé avec des unités de puissance associées. Alors, à part l’élimination de composants coûteux, qu’est-ce que nous gagnons ?

Les principaux avantages des moteurs linéaires dans les applications de machines sont les suivants :

Avec le lancement récent de ses moteurs linéaires 1FN6, Siemens propose désormais trois modèles de moteurs linéaires pour une intégration transparente avec tous les systèmes de commande Sinumerik ou Simotion utilisant des variateurs Sinamics. Des échelles linéaires pour le retour de position et de vitesse sont disponibles auprès de divers fournisseurs tiers en fonction de l'application. Ces nouveaux modèles de moteurs linéaires proposés par Siemens sont :

Moteurs à charge de pointe 1FN3 : Temps court, accélération/décélération élevée et taux de vitesse comparables au service S3. Peut être utilisé pour les axes horizontaux ou verticaux compensés. Force nominale (Fn) 8 100 N. Force maximale (Fmax) 20 700 N. Vitesse maximale 253 m/min avec refroidissement liquide.

Moteurs à charge continue 1FN3 : Longue durée de mise sous tension pour les axes horizontaux, inclinés ou verticaux compensés. Comparable au service S1. Force nominale (Fn) 10 375 N. Force maximale (Fmax) 17 610 N. Vitesse maximale ; 129 m/min. Avec refroidissement liquide.

Secondaire sans aimant 1FN6 : Idéal pour les grandes longueurs de déplacement à des taux d'accélération et de vitesse élevés. Conception refroidie par convection d'air et secondaire sans aimant. Peut être utilisé pour des axes horizontaux, inclinés ou verticaux compensés. Force nominale (Fn) 2 110 N. Force maximale (Fmax) 8 080 N. Vitesse maximale 532 m/min. Avec refroidissement par convection d'air.