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Jul 03, 2023

新しいリニアモーター設計が速度と位置決めをどのように改善するか

2022年7月26日 09:28 リニアモーターは、さまざまなモーション制御タスクにおいて最大の精度と動的パフォーマンスを可能にします。 これには、機械の早送りだけでなく、ゆっくりとした等速横送りも含まれます。

2022 年 7 月 26 日

09:28

リニア モーターは、さまざまなモーション コントロール タスクにおいて最大の精度とダイナミックなパフォーマンスを可能にします。 これらには、高速移動だけでなく、マシンヘッド、スピンドル スライド、工具管理システム、部品ハンドリング デバイスなどの低速の一定速度移動も含まれます。

さまざまな機械部品をシンプルで効率的なリニアモーターに置き換えると、コスト削減が実現します。 これらのモーターはトータルな駆動システムを提供し、信頼性、精度、高い動的安定性、メンテナンスの軽減、生産時間の向上を実現します。

よく知られている回転電気モーターには、ステーターと呼ばれる円形の電磁石が含まれています。 リニアモーターでは、電磁石は同じ方法で構築されていますが、広げられたかのように平らなだけです。 ローターも同じ方法で、展開された状態または平らに構築されています。 一次側の電磁石が通電されると、二次側セクションが引き寄せられ、モーターが押し込まれます。 より多くの電流を流すと磁場が強くなり、モーターが生成する力も大きくなります。

お気に入りの遊園地にある木製のジェット コースターを想像してください。 列車をその「大きな下り坂」の最初の丘に登らせるために、私たちは丘のふもとまで転がり、電気モーター、ギアボックス、スプロケットによって駆動されるチェーンドライブがカタカタと音を立てて列車を丘の頂上まで動かします。 ここで、リニア モーターを備えた現代のジェット コースターに乗るところを想像してください。 駅を出るとき、突然の加速を感じませんか? 列車を推進させて最初の丘を越え、最初の恐ろしいループを通過させるのに十分な力を発生させることができます。 力のブースター「ショット」をさまざまなポイントで使用して、列車がループを通過したり、古い設計では不可能だった方向転換したりする際に、列車の速度を維持することができます。 最後に、駅でのブレーキ動作は…ご想像のとおり、リニア モーターによるものです。 木製のジェットコースターを止めたのは何ですか? 駅で大きなレバーを引いていた男性を覚えていますか?

リニアモーターはシンプルです。 電磁石を含む一次コンポーネントと、永久磁石または磁石を含まない二次コンポーネントの 2 つの主要コンポーネントが可動部材を駆動します。 サーボモーター、レゾルバー、タコメーター、カップリング、プーリー、タイミングベルト、ボールネジとナット、サポートベアリング、潤滑システム、冷却システムはなくなりました。 熱安定化のための冷却システムを備えた中空ボールねじを使用するシステムも廃止されました。 高価なトルクモーターやギアボックスを使用したラックアンドピニオンシステムは廃止されました。 また、関連するパワーユニットを備えた高トルク油圧モーターを必要とするチェーンドライブシステムも廃止されました。 それでは、高価なコンポーネントを排除する以外に何が得られるのでしょうか?

機械用途におけるリニアモーターの主な利点は次のとおりです。

最近の 1FN6 リニア モータの導入により、シーメンスは現在、Sinumerik または Simotion 制御システムとのシームレスな統合を実現する、Sinomics ドライブを使用する 3 つのモデルのリニア モータを提供しています。 位置および速度フィードバック用のリニア スケールは、アプリケーションに合わせてさまざまなサードパーティ サプライヤーから入手できます。 シーメンスが提供する新しいリニア モーター モデルは次のとおりです。

1FN3 ピーク負荷モーター: S3デューティに匹敵する短時間、高加減速度、速度レート。 水平軸または補正された垂直軸に使用できます。 公称力 (Fn) 8,100 N。最大力 (Fmax) 20,700 N。液体冷却による最大速度 253 m/min。

1FN3 連続負荷モーター:水平軸、傾斜軸、または補償された垂直軸の電源投入時間が長い。 S1デューティと同等。 公称力 (Fn) 10,375 N。最大力 (Fmax) 17,610 N。最大速度。 129m/分液体冷却付き。

1FN6 マグネットフリーセカンダリ:高い加速度および速度での長いトラバース距離に最適です。 磁石を使用しない二次冷却および空気対流冷却設計。 水平軸、傾斜軸、または補正された垂直軸に使用できます。 公称力 (Fn) 2,110 N。最大力 (Fmax) 8,080 N。最大速度 532 m/min。 空気対流冷却付き。