Βασικές κατευθυντήριες γραμμές και μέθοδοι για την επιλογή γραμμικών κινητήρων

Οι γραμμικοί κινητήρες διαθέτουν μοναδικά χαρακτηριστικά χρήσης που δεν μπορούν να αντικατασταθούν από περιστροφικούς κινητήρες. Ωστόσο, δεν δικαιολογείται κάθε περίπτωση η χρήση γραμμικών κινητήρων για την επίτευξη βέλτιστων αποτελεσμάτων. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε πρώτα τις βασικές οδηγίες για την επιλογή γραμμικών κινητήρων προκειμένου να χρησιμοποιηθούν κατάλληλα. Αυτές οι βασικές οδηγίες αποτελούνται από τα ακόλουθα τέσσερα βασικά σημεία.

1. Κατάλληλη ταχύτητα κίνησης Η ταχύτητα κίνησης ενός γραμμικού κινητήρα σχετίζεται με τη σύγχρονη ταχύτητα, η οποία είναι ευθέως ανάλογη με το βήμα του πόλου. Έτσι, το εύρος της επιλογής βήματος πόλων καθορίζει το εύρος της επιλογής ταχύτητας κίνησης. Ένα πολύ μικρό βήμα πόλου θα μειώσει τη χρήση της σχισμής, θα αυξήσει την αντίδραση διαρροής της σχισμής, θα μειώσει τον παράγοντα ποιότητας και, κατά συνέπεια, θα μειώσει την απόδοση και τον συντελεστή ισχύος του ηλεκτροκινητήρα. Το κατώτερο όριο για το βήμα του στύλου είναι συνήθως 3 cm. Ενώ μπορεί να μην υπάρχει ανώτατο όριο για το βήμα του πόλου, όταν η ισχύς εξόδου του κινητήρα είναι σταθερή, το διαμήκη μήκος του πρωτεύοντος πυρήνα είναι περιορισμένο. Επιπλέον, προκειμένου να μειωθούν τα φαινόμενα των διαμήκων ακμών, ο αριθμός των πόλων στον κινητήρα δεν μπορεί να είναι πολύ μικρός, επομένως το βήμα του πόλου δεν μπορεί να είναι πολύ μεγάλο.

2. Κατάλληλοι περιστροφικοί κινητήρες ώσης μπορούν να προσαρμοστούν σε ένα ευρύ φάσμα επιπέδων ώσης. Συνδυάζοντας έναν περιστροφικό κινητήρα με διαφορετικά κιβώτια ταχυτήτων, μπορούν να επιτευχθούν διάφορες ταχύτητες και ροπές. Σε σενάρια χαμηλής ταχύτητας, η ροπή μπορεί να αυξηθεί κατά αρκετές δεκάδες έως εκατοντάδες φορές, επιτρέποντας σε έναν μικρό περιστροφικό κινητήρα να οδηγεί ένα μεγάλο φορτίο, ενώ παράλληλα εξοικονομεί ισχύ. Αντίθετα, οι γραμμικοί κινητήρες δεν μπορούν να αλλάξουν την ταχύτητα και την ώθηση χρησιμοποιώντας ένα κιβώτιο ταχυτήτων, επομένως η ώθησή τους δεν μπορεί να επεκταθεί. Για να επιτευχθεί μια σχετικά μεγάλη ώθηση, πρέπει να βασιστεί κανείς στην αύξηση του μεγέθους του ηλεκτροκινητήρα, κάτι που μερικές φορές μπορεί να είναι αντιοικονομικό. Γενικά, σε βιομηχανικές εφαρμογές, οι γραμμικοί κινητήρες είναι κατάλληλοι για την οδήγηση ελαφρών φορτίων.

3. Κατάλληλη παλινδρομική συχνότητα Σε βιομηχανικές εφαρμογές, οι γραμμικοί κινητήρες επαγωγής υφίστανται παλινδρομική κίνηση. Για να επιτευχθεί υψηλότερη παραγωγικότητα της εργασίας, απαιτείται υψηλότερη παλινδρομική συχνότητα. Αυτό σημαίνει ότι ο κινητήρας πρέπει να ολοκληρώσει τη διαδρομή σε συντομότερο χρονικό διάστημα, παρουσιάζοντας επιτάχυνση και επιβράδυνση σε μία διαδρομή, δηλαδή εκκίνηση και διακοπή μία φορά. Μια υψηλότερη παλινδρομική συχνότητα έχει ως αποτέλεσμα μεγαλύτερη επιτάχυνση του κινητήρα, που αντιστοιχεί σε υψηλότερη ώθηση. Μερικές φορές, η ώση που αντιστοιχεί στην επιτάχυνση μπορεί ακόμη και να υπερβαίνει την απαιτούμενη ώθηση του φορτίου. Η αύξηση της ώσης οδηγεί σε αύξηση του μεγέθους του ηλεκτροκινητήρα και η αυξημένη μάζα αυξάνει περαιτέρω την ώθηση που αντιστοιχεί στην επιτάχυνση, οδηγώντας μερικές φορές σε έναν φαύλο κύκλο.

4. Κατάλληλη ακρίβεια τοποθέτησης Σε πολλά σενάρια εφαρμογών, ο κινητήρας σταματά να κινείται όταν φτάσει στην καθορισμένη θέση λόγω μηχανικών τερματικών ορίων. Για να ελαχιστοποιηθεί η πρόσκρουση κατά την επίτευξη της θέσης, μπορεί να προστεθεί μια μηχανική διάταξη απόσβεσης. Σε περιπτώσεις όπου δεν υπάρχουν μηχανικά όρια, μια απλή μέθοδος τοποθέτησης περιλαμβάνει τον έλεγχο του κινητήρα μέσω των διακοπτών διαδρομής πριν φτάσει στη θέση, την εφαρμογή όπισθεν πέδησης ή πέδησης ανάκτησης για να τον σταματήσει στη θέση του.

Συμπερασματικά, η κατανόηση και η τήρηση αυτών των βασικών οδηγιών για την επιλογή γραμμικών κινητήρων είναι ζωτικής σημασίας για την αποτελεσματική χρήση τους σε διάφορες εφαρμογές. Λαμβάνοντας υπόψη παράγοντες όπως η ταχύτητα κίνησης, η ώση, η παλινδρομική συχνότητα και η ακρίβεια τοποθέτησης, μπορεί κανείς να διασφαλίσει τη βέλτιστη απόδοση των γραμμικών κινητήρων στις περιπτώσεις χρήσης για την οποία προορίζονται.