선형 스테퍼 모터는 다음과 같이 불립니다.선형 스테퍼 모터선형 스테퍼 모터는 고정자에서 생성된 펄스형 전자기장과 상호 작용하여 회전을 일으키는 자기 회전자 코어를 가지고 있으며, 모터 내부에 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 장치가 있습니다. 선형 스테퍼 모터는 직선 운동 또는 직선 왕복 운동을 직접 수행할 수 있습니다. 회전 모터를 동력원으로 사용하여 직선 운동으로 변환하는 경우, 기어, 캠 구조 및 벨트나 전선과 같은 메커니즘이 필요합니다. 선형 스테퍼 모터는 1968년에 처음 소개되었으며, 다음 그림은 몇 가지 대표적인 선형 스테퍼 모터를 보여줍니다.
외부 구동식 선형 모터의 기본 원리
외부 구동식 선형 스테퍼 모터의 회전자는 영구 자석입니다. 고정자 권선에 전류가 흐르면 고정자 권선은 벡터 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 회전자를 특정 각도로 회전시켜 회전자 쌍의 자기장 방향이 고정자 자기장의 방향과 일치하도록 합니다. 고정자의 벡터 자기장이 특정 각도로 회전하면 회전자도 이 자기장과 같은 각도로 회전합니다. 각 전기 펄스 입력마다 회전자는 한 각도만큼 회전하고 한 단계씩 이동합니다. 따라서 각 변위는 입력 펄스 수에 비례하고 속도는 펄스 주파수에 비례합니다. 권선 여자 순서를 바꾸면 모터의 회전 방향이 반전됩니다. 따라서 스테퍼 모터의 회전은 펄스 수, 주파수 및 각 상의 모터 권선 여자 순서를 제어함으로써 제어할 수 있습니다.
이 모터는 나사를 출력축으로 사용하고, 모터 외부에 있는 외부 구동 너트가 나사와 맞물려 나사와 너트가 서로 상대적으로 회전하는 것을 방지함으로써 직선 운동을 구현합니다. 그 결과, 외부 기계적 연결 장치를 설치할 필요 없이 다양한 응용 분야에서 정밀한 직선 운동을 위해 선형 스테퍼 모터를 직접 사용할 수 있는 크게 단순화된 설계가 가능해졌습니다.
외부 구동식 선형 모터의 장점
정밀 선형 스크류 스테퍼 모터는 실린더를 대체할 수 있습니다.일부 애플리케이션선형 스크류 스테퍼 모터는 정밀한 위치 제어, 속도 조절, 높은 정확도 등의 장점을 제공하며, 제조, 정밀 교정, 정밀 유체 측정, 정밀 위치 이동 등 높은 정밀도가 요구되는 다양한 분야에 사용됩니다.
▲최대 ±0.01mm의 높은 정밀도와 반복 가능한 위치 정확도
선형 스크류 스테핑 모터는 간단한 전달 메커니즘으로 인해 보간 지연 문제를 줄이고, 위치 정밀도, 반복성 및 절대 정밀도가 우수합니다. 이는 "로터리 모터 + 스크류" 방식보다 구현이 용이합니다. 선형 스크류 스테핑 모터에 사용되는 일반 스크류의 반복 위치 정밀도는 ±0.05mm, 볼 스크류의 반복 위치 정밀도는 ±0.01mm에 달합니다.
▲ 고속, 최대 300m/분
선형 스크류 스테핑 모터의 속도는 300m/min이고 가속도는 10g이며, 볼 스크류의 속도는 120m/min이고 가속도는 1.5g입니다. 선형 스크류 스테핑 모터는 발열 문제를 해결하면 속도를 더욱 향상시킬 수 있지만, 서보 모터와 볼 스크류를 결합한 회전식 모터는 속도에 한계가 있어 더 이상 개선하기 어렵습니다.
긴 수명과 손쉬운 유지보수
선형 스크류 스테핑 모터는 장착 간극으로 인해 구동부와 고정부 사이에 접촉이 없고, 구동부의 고속 왕복 운동으로 마모가 발생하지 않아 높은 정밀도에 적합합니다. 반면 볼 스크류는 고속 왕복 운동 시 정밀도를 보장할 수 없으며, 고속 마찰로 인해 스크류 너트가 마모되어 동작 정밀도에 영향을 미치고 고정밀 요구 사항을 충족할 수 없습니다.
외부 구동식 선형 모터 선택
선형 운동 관련 제품 또는 솔루션을 개발할 때 엔지니어는 다음 사항에 집중하는 것이 좋습니다.
1. 시스템의 부하는 얼마입니까?
시스템의 부하는 정적 부하와 동적 부하를 포함하며, 종종 부하의 크기에 따라 모터의 기본 크기가 결정됩니다.
정적 하중: 나사가 정지 상태에서 견딜 수 있는 최대 추력.
동적 하중: 나사가 움직일 때 견딜 수 있는 최대 추력.
2. 모터의 직선 회전 속도는 얼마입니까?
선형 모터의 회전 속도는 나사의 리드 길이와 밀접한 관련이 있으며, 나사가 한 바퀴 회전하는 것이 너트의 리드 길이와 같습니다. 저속 회전에는 리드 길이가 짧은 나사를, 고속 회전에는 리드 길이가 긴 나사를 선택하는 것이 좋습니다.
3. 시스템의 정확도 요구 사항은 무엇입니까?
스크류 정밀도: 스크류의 정밀도는 일반적으로 선형 정밀도로 측정됩니다. 즉, 스크류가 한 바퀴 회전한 후 실제 이동 거리와 이론 이동 거리 사이의 오차를 나타냅니다.
반복 위치 정확도: 반복 위치 정확도는 시스템이 지정된 위치에 반복적으로 도달할 수 있는 정확도를 나타내며, 이는 시스템의 중요한 지표입니다.
백래시: 나사와 너트가 정지 상태에서 축 방향으로 상대적으로 움직일 수 있는 양만큼의 유격. 사용 시간이 증가함에 따라 마모로 인해 백래시도 증가합니다. 백래시 제거 너트를 사용하여 백래시를 보정하거나 수정할 수 있습니다. 양방향 위치 결정이 필요한 경우 백래시는 중요한 고려 사항입니다.
4. 기타 선택 사항
선정 과정에서 다음과 같은 사항들도 고려해야 합니다. 선형 스테퍼 모터의 장착이 기계 설계와 일치하는가? 움직이는 물체를 너트에 어떻게 연결할 것인가? 스크류 로드의 유효 스트로크는 얼마인가? 어떤 종류의 구동 장치가 적합한가?
게시 시간: 2022년 11월 16일