Linee guida e metodi di base per la selezione dei motori lineari

I motori lineari possiedono caratteristiche di utilizzo uniche che non possono essere sostituite dai motori rotativi. Tuttavia, non tutte le situazioni giustificano l’uso di motori lineari per ottenere risultati ottimali. Pertanto è fondamentale comprendere innanzitutto le linee guida di base per la scelta dei motori lineari per poterli utilizzare in modo appropriato. Queste linee guida di base consistono nei seguenti quattro punti chiave.

1. Velocità di movimento appropriata La velocità di movimento di un motore lineare è correlata alla velocità sincrona, che è direttamente proporzionale al passo polare. Pertanto, l'intervallo di selezione del passo polare determina l'intervallo di selezione della velocità di movimento. Un passo polare troppo piccolo ridurrà l'utilizzo delle cave, aumenterà la reattanza di dispersione delle cave, diminuirà il fattore di qualità e di conseguenza abbasserà l'efficienza e il fattore di potenza del motore elettrico. Il limite inferiore per il passo polare è generalmente fissato a 3 cm. Anche se potrebbe non esserci un limite superiore per il passo polare, quando la potenza di uscita del motore è fissa, la lunghezza longitudinale del nucleo primario è limitata. Inoltre, per ridurre gli effetti dei bordi longitudinali, il numero di poli nel motore non può essere troppo piccolo, quindi il passo polare non può essere troppo grande.

2. I motori rotativi di spinta appropriati possono adattarsi ad un'ampia gamma di livelli di spinta. Abbinando un motore rotativo a diversi riduttori, è possibile ottenere velocità e coppie diverse. Negli scenari a bassa velocità, la coppia può essere aumentata da diverse decine a centinaia di volte, consentendo a un piccolo motore rotativo di azionare un carico di grandi dimensioni, risparmiando energia. Al contrario, i motori lineari non possono modificare la velocità e la spinta utilizzando un riduttore, quindi la loro spinta non può essere ampliata. Per ottenere una spinta relativamente grande, è necessario aumentare le dimensioni del motore elettrico, il che a volte può essere antieconomico. Generalmente, nelle applicazioni industriali, i motori lineari sono adatti per azionare carichi leggeri.

3. Frequenza alternativa appropriata Nelle applicazioni industriali, i motori a induzione lineare sono sottoposti a movimento alternativo. Per ottenere una maggiore produttività del lavoro, è necessaria una frequenza di movimento alternativo più elevata. Ciò significa che il motore deve completare la corsa in un periodo di tempo più breve, sperimentando accelerazione e decelerazione durante una corsa, ovvero avviandosi e arrestandosi una volta. Una frequenza alternativa più elevata si traduce in una maggiore accelerazione del motore, corrispondente ad una spinta più elevata. A volte la spinta corrispondente all'accelerazione può addirittura superare la spinta richiesta dal carico. L'aumento della spinta porta ad un aumento delle dimensioni del motore elettrico, e l'aumento della massa aumenta ulteriormente la spinta corrispondente all'accelerazione, portando talvolta ad un circolo vizioso.

4. Precisione di posizionamento adeguata In molti scenari applicativi, il motore smette di muoversi quando raggiunge la posizione designata a causa dei finecorsa meccanici. Per ridurre al minimo l'impatto al raggiungimento della posizione, è possibile aggiungere un dispositivo di smorzamento meccanico. Nei casi in cui non sono presenti finecorsa meccanici, un metodo di posizionamento semplice prevede il controllo del motore tramite interruttori di corsa prima di raggiungere la posizione, applicando la frenata inversa o la frenata rigenerativa per fermarlo in posizione.

In conclusione, comprendere e aderire a queste linee guida di base per la selezione dei motori lineari è fondamentale per utilizzarli efficacemente in varie applicazioni. Considerando fattori quali velocità di movimento, spinta, frequenza alternativa e precisione di posizionamento, è possibile garantire prestazioni ottimali dei motori lineari nei casi d'uso previsti.