Шаг вперед в развитии технологий высокоскоростной обработки

Недостатки традиционных приводов: почему нужна альтернатива

Традиционное построение оси подачи на основе вращающегося двигателя и шарико-винтовой пары обладает высоким усилием. Это факт. Но есть и определенные недостатки, о которых нельзя молчать.

Основные проблемы механических приводов

Конструкция с ШВП имеет ряд серьезных ограничений:

• низкая динамика перемещений
• наличие люфтов и упругих деформаций
• износ сопрягаемых элементов и связанная с этим потеря первоначальной точности

Знакомая ситуация? Износ механики со временем приводит к потере точности. А это критично для современного высокоточного оборудования.

Преимущества линейных двигателей перед ШВП

Идеальное решение для точных систем

Для оборудования, в котором рабочие органы осуществляют прямолинейное перемещение, наиболее оптимальным является электропривод на основе линейных двигателей.

Речь идет о:

• лазерных установках
• раскройных комплексах
• графопостроителях
• высокоточных позиционерах
• осях подач новых перспективных станков

Конкретные преимущества

Рассмотрим преимущества применения линейного двигателя по сравнению с комплексом «вращающийся двигатель + шарико-винтовая пара»:

Компактность конструкции. Двигатель органично вписывается в конструкцию позиционера, имеет меньшие габаритные размеры, более простую конструкцию. Вращающиеся части отсутствуют. Это важно!

Высокая точность. Более высокая точность позиционирования из-за отсутствия люфтов и вибраций. Прямой привод исключает механические передачи — источник погрешностей.

Скорость. Более высокая скорость перемещения из-за отсутствия ограничений на частоту вращения винта и гайки. Никаких резонансных частот!

Температурная стабильность. Более высокий диапазон рабочих температур из-за отсутствия ограничений на тепловое расширение винта.

Отсутствие деталей, характерных для обычного механического привода, имеет явные преимущества в применениях с высокой динамикой и точностью движения.

Поэтому можно заключить: прямой привод является не только самым оптимальным преобразователем электрической энергии в механическое линейное перемещение, но и самым надежным с технической точки зрения электродвигателем.

Принцип работы прямого привода

Как это работает

В классическом исполнении линейного двигателя якорь, питаемый от источника переменного тока, перемещается над статором, состоящим из стального сердечника и постоянных магнитов (так называемая «магнитная дорога»).

Происходит это вследствие взаимодействия переменного поля якоря со статическим полем статора. Все просто и элегантно.

Прямой привод (привод прямого действия) в настоящее время широко используется в точных технологических установках. Большинство многокоординатных дискретных систем электропривода включает линейные приводы прямого действия.

Они непосредственно реализуют поступательное перемещение подвижного элемента без преобразования вращательного движения с помощью дополнительных кинематических звеньев.

Синхронные двигатели с постоянными магнитами

Оптимальным выбором для прецизионного привода являются синхронные (вентильные) двигатели с возбуждением от редкоземельных постоянных магнитов.

Такие двигатели характеризуются:

• высокими удельными тяговыми характеристиками
• линейностью регулировочных характеристик

Именно такие двигатели разрабатывает и производит предприятие ЗАО «РАО Марс».

Разработки ЗАО «РАО Марс»: модульный подход

Конструкция двигателей

Двигатели состоят из первичной и вторичной части с редкоземельными магнитами. Первичная часть имеет фиксированные размеры, вторичная часть составляется из отдельных элементов в зависимости от необходимого рабочего хода.

Разработанные на предприятии «РАО Марс» линейные двигатели построены по модульному принципу. Такой принцип построения имеет ряд существенных технических преимуществ:

• технологичность изготовления
• удобство в применении

Модульность — это гибкость. Можно собрать систему под конкретную задачу без лишних затрат.

Серия 1ML: односторонняя магнитная дорога

Особенности конструкции

Двигатели серии 1ML — это двигатели с односторонней магнитной дорогой. Между якорем и магнитной дорогой действует большая сила притяжения.

Это идеальный вариант для систем, где необходимо создать предварительное натяжение подшипника. Предварительное натяжение убирает люфты в направляющих.

Особенностью двигателей данной серии являются:

• малые габариты
• легкая интеграция в имеющиеся конструкции

Высокая точность хода

Добиться высокой точности рабочего хода позволяет решение специалистов ЗАО «РАО Марс» в области выравнивания пульсации на полюсах двигателей.

Выравнивание обеспечивается за счет соответствующего расчетного наклона (скоса) полюсов относительно обмотки первичной части.

Умное инженерное решение, не так ли?

Типоразмеры и характеристики

В состав серии входят три типоразмера:

• 1ML25
• 1ML50
• 1ML100

Серия 2ML: симметричные двигатели

Двухсторонняя магнитная дорога

Двигатели серии 2ML — это синхронные симметричные двигатели с двухсторонней магнитной дорогой.

Малый воздушный зазор между якорем и магнитной дорогой (0,6 мм) обеспечивается линейными направляющими качения.

Преимущества симметричной конструкции

Между магнитной дорогой и якорем небольшая сила притяжения. Это означает:

• небольшую нагрузку на линейные направляющие
• максимальный срок их службы
• высокие динамические характеристики

Усилие передается непосредственно через воздушный зазор, то есть отсутствует механическая передача.

Это обеспечивает:

• высокие точностные параметры двигателя
• высокое ускорение и скорость перемещения
• надежность

Области применения линейных двигателей

Широкий спектр задач

Применения двигателей 1ML и 2ML охватывают множество отраслей:

• машиностроение
• транспортные системы
• робототехнические системы
• многокоординатные станки с ЧПУ
• системы оптического контроля
• системы лазерной резки
• обрабатывающие центры, требующие максимальных динамических характеристик

Список можно продолжать. Где нужна точность и скорость — там нужны линейные двигатели.

Почему именно линейные двигатели

Современное производство требует:

• высокой точности позиционирования
• быстрого перемещения
• минимального обслуживания
• долговечности

Линейные двигатели прямого привода отвечают всем этим требованиям. И это не просто слова — это проверенная технология.

Сравнительные характеристики серий

Какую серию выбрать

Обе серии имеют свои особенности применения. Давайте разберемся.

Критерии выбора

Выбирайте серию 1ML, если:

• нужны компактные размеры
• требуется предварительное натяжение подшипников
• важна простая интеграция в существующую конструкцию
• достаточно усилия до 520 N

Выбирайте серию 2ML, если:

• нужна максимальная точность
• важен минимальный износ направляющих
• требуется большее усилие (до 1000 N)
• необходимы высокие динамические характеристики

Российские разработки ЗАО «РАО Марс» не уступают зарубежным аналогам. Модульная конструкция, высокое качество, надежность — вот что отличает эти двигатели.

Линейные двигатели прямого привода — это технология будущего, которая уже сегодня меняет представление о точном позиционировании. Стоит задуматься о внедрении!

119334, Москва, Ленинский проспект 42, корпус 1, офис 25-31

Тел.: +7 (495) 938-72-71 (с 9.00 до 18.00)

+7 (495) 775-79-48 (круглосуточно)

E-mail: info@raomars.com, info@sitroma.ru

www.raomars.com