リニアモータの基本的な選定基準と選定方法

リニアモーターには、回転モーターでは代替できない独特の使用特性があります。ただし、最適な結果を達成するために、すべての状況でリニア モーターの使用が保証されるわけではありません。したがって、リニアモータを適切に使用するには、まずリニアモータを選択するための基本的なガイドラインを理解することが重要です。この基本指針は以下の 4 点から構成されています。

1. 適切な動作速度 リニアモータの動作速度は同期速度に関係しており、同期速度は磁極ピッチに正比例します。したがって、極ピッチの選択範囲が動作速度の選択範囲を決定します。極ピッチが小さすぎると、スロットの使用率が低下し、スロットの漏れリアクタンスが増加し、品質係数が低下し、その結果、電気モーターの効率と力率が低下します。ポールピッチの下限は通常 3cm に設定されます。極ピッチに上限は無いが、モータの出力が一定の場合、一次コアの長手方向の長さは制限される。さらに、縦方向のエッジ効果を軽減するには、モーターの極の数が少なすぎてはならず、したがって極のピッチが大きすぎてはなりません。

2. 適切な推力 ロータリーモーターは幅広い推力レベルに適応できます。回転モーターをさまざまなギアボックスと組み合わせることで、さまざまな速度とトルクを得ることができます。低速シナリオでは、トルクを数十倍から数百倍に高めることができるため、電力を節約しながら小型の回転モーターで大きな負荷を駆動することができます。対照的に、リニアモーターはギアボックスを使用して速度と推力を変更することができないため、推力を拡大することができません。比較的大きな推力を達成するには、電気モーターのサイズを大きくする必要がありますが、これは場合によっては不経済となる場合があります。一般に、産業用アプリケーションでは、リニア モーターは軽負荷の駆動に適しています。

3. 適切な往復周波数 産業用途では、リニア誘導モーターは往復運動を行います。より高い労働生産性を達成するには、より高い往復周波数が必要です。これは、モーターが 1 回のストローク内で加速と減速、つまり 1 回の起動と停止を経験し、より短い時間でストロークを完了する必要があることを意味します。往復周波数が高くなると、モーターの加速度も大きくなり、推力も高くなります。場合によっては、加速度に応じた推力が負荷の必要推力を超える場合もあります。推力の増加は電動モータの大型化を招き、質量の増加により加速度に応じた推力がさらに増大するという悪循環に陥る場合がある。

4. 適切な位置決め精度 多くのアプリケーションシナリオでは、モーターは機械的なリミットストップにより、指定された位置に到達すると動きを停止します。その位置に到達する際の衝撃を最小限に抑えるために、機械的な減衰装置を追加できます。機械的なリミットストップがない場合、簡単な位置決め方法では、その位置に到達する前にトラベルスイッチを介してモーターを制御し、逆ブレーキまたは回生ブレーキをかけてその場で停止します。

結論として、リニア モーターをさまざまなアプリケーションで効果的に使用するには、リニア モーターを選択するためのこれらの基本ガイドラインを理解し、遵守することが重要です。動作速度、推力、往復周波数、位置決め精度などの要素を考慮することで、意図された使用例でリニア モーターの最適なパフォーマンスを確保できます。