Motores de Accionamiento Directo: Beneficios, Tipos y Principios de Funcionamiento

Las Ventajas de los Motores de Accionamiento Directo - Qué Son y Cómo Funcionan.

En la maquinaria moderna, los motores de accionamiento directo pueden ser de formato rotativo o lineal, la carga se conecta directamente al motor sin necesidad de elementos de transmisión mecánica como cajas de cambios, correas y sistemas de poleas. Aquí discutiremos estas dos categorías principales de motor de accionamiento directo que son motores rotativos y motores lineales.

Motores de Par: Un Tipo de Motores Rotativos

La ventaja del motor de accionamiento directo rotativo es que puede proporcionar alto par a baja velocidad incluso cuando se encuentra en paro, por lo que también se le llama motor de par. En términos de su diseño, los motores de par son usualmente sin escobillas y motores síncronos de imán permanente. Suelen ser diseños sin bastidor, lo que significa que no tienen carcasa, rodamientos u otros dispositivos de retroalimentación.

Motores Pancake

Otro tipo de motor de accionamiento directo rotativo es el motor pancake. A diferencia del motor de par descrito arriba, el motor pancake es un motor DC con escobillas en el que el devanado del inducido está impreso en un conjunto de materiales aislantes y no magnéticos.

El conjunto del inducido se encuentra entre dos grupos de estator, que contienen imanes permanentes dispuestos alternadamente en norte y sur. Al mismo tiempo, el flujo magnético corre a lo largo de la longitud del motor, y la corriente corre en la dirección radial, causando par alrededor del eje del motor. Los motores pancake y los motores de par se usan en diferentes campos industriales. Aunque ambos pertenecen a la categoría de motores rotativos, son esencialmente diferentes. Los motores de par se usan ampliamente en grabadoras de cinta, y pueden funcionar bien con mecanismos de bobinado de rueda para lograr una operación suave.

Otras Variedades

El otro tipo es el motor de accionamiento directo lineal, usualmente referido como motor lineal en el campo de máquinas herramienta. Esta categoría incluye tipos sin núcleo de hierro y con núcleo de hierro, dependiendo de la estructura del ensamblaje del bastidor relacionado con el devanado.

En los motores lineales de accionamiento directo sin núcleo de hierro, hay una tendencia primaria que está hecha de devanados incrustados en una resina epoxi. En el tipo con núcleo de hierro, el devanado está instalado en una pila de láminas de hierro.

Motor Lineal DD Plano

Los motores lineales también tienen otra característica distintiva: estructuras planas o tubulares. En el motor lineal plano sin núcleo de hierro, hay un imán plano con un forcer primario, que consiste en una bobina montada en una placa de aluminio. Estos motores tienen un excelente control de velocidad, pero comparados con otros motores, su fuerza es menor. Otra configuración del motor sin núcleo de hierro es usar dos pistas magnéticas enfrentadas entre sí para lograr un mejor efecto magnético, logrando así el efecto disco. El segundo componente primario (el forcer) corre entre las pistas. Por lo tanto, estos motores no tienen cogging y pueden lograr ratios de aceleración y desaceleración muy ágiles.

Para los motores lineales de núcleo de hierro plano, hay dos tipos de diseños con ranuras o sin ranuras. El tipo de núcleo de hierro con ranuras es más común en el mercado debido a su practicidad y coste razonable. La segunda parte del motor lineal de núcleo de hierro con ranuras está compuesta por una placa de hierro posterior y un conjunto de dientes de hierro, y la bobina está fuertemente enrollada en el conjunto de dientes de hierro para prevenir el efecto magnético inverso. Tienen la mayor competencia de fuerza, pero pueden tener un gran efecto de cogging.

Por otro lado, el diseño sin ranuras de los motores lineales DD se considera una estructura que integra el núcleo de hierro sin hierro y la estructura tradicional de núcleo de hierro con ranuras. Tienen bobinas enrolladas sin laminación de hierro, pero instaladas en la placa de hierro posterior. La segunda parte suele estar contenida en una carcasa de aluminio. Comparados con los tipos de núcleo de hierro con ranuras, estos motores tienen menor cogging e inercia menor.

Diseño Tubular: Un Salto en el Aire

Hay otra variante de la estructura, que contiene el imán en un tubo cilíndrico que contiene el devanado en el bloque de empuje que rodea el tubo. Similar al motor lineal plano, la segunda parte del motor lineal tubular puede hacerse con o sin núcleo de hierro. La principal ventaja del motor lineal tubular es que su diseño simétrico preciso permite que todo el flujo magnético se use para generar empuje. Esta característica hace que este motor DD sea muy adecuado para brazos robóticos servo en la línea de ensamblaje, mostrando así las mejores capacidades de ensamblaje y desensamblaje.

Ventajas Comunes y Aplicaciones Más Amplias

La ventaja de diseño de los motores DD es que elimina componentes mecánicos que pueden causar problemas de backlash y reducir la precisión de posicionamiento, y tiene alta repetibilidad. Ya sea en formato lineal o rotativo, los motores DD se usan ampliamente en campos industriales, pero no en la fabricación de bienes de consumo, como componentes de robots, máquinas herramienta, productos de defensa, etc.