Entendiendo los Motores Lineales: De Energía Eléctrica a Movimiento Lineal Preciso

¿Qué es un Motor Lineal?

En la industria del trabajo del metal, un motor lineal por definición es un motor eléctrico que tiene su estator y rotor desenrollados, por lo tanto, en lugar de la emisión de un par (es decir, rotación), el motor lineal puede emitir una fuerza lineal a lo largo de su longitud. Importante, aunque la fuerza es lineal, los motores lineales no son siempre lineales.

Desarrollo

El desarrollo de los motores lineales se remonta a los años 1840 en el Reino Unido. En aplicaciones prácticas, hay un motor de inducción lineal viable usado para impulsar trenes y ascensores en Estados Unidos. Más tarde, un ingeniero alemán construyó un modelo funcional en los años 1930. Luego, a finales de los años 1940, se construyó el primer modelo funcional a escala completa.

En aproximadamente un siglo, el desarrollo de los motores lineales comenzó con un concepto, luego promovido por muchos inventores e ingenieros talentosos en la historia, y luego aplicado en la industria. Estos motores lineales son todos motores lineales de baja aceleración.

Comparado con el Concepto de Motores BLDC

Otro tipo común comparado con los motores lineales son los motores BLDC. El motor BLDC es un motor síncrono accionado por corriente continua a través de un inversor que envía corriente alterna para excitar cada fase del motor a través de un controlador de lazo cerrado. Al mismo tiempo, el controlador proporciona pulsos de corriente a los devanados del motor para controlar el par y la velocidad del motor. Generalmente hablando, la estructura de un motor sin escobillas es similar a un motor síncrono de imán permanente (PMSM por sus siglas), y el primero puede considerarse como un motor de reluctancia conmutada o un motor de inducción, pero no un motor síncrono.

Ventajas del BLDC

Con respecto a las ventajas de los motores sin escobillas comparados con los motores con escobillas, el diseño anterior tiene una mayor relación potencia-peso, mayor velocidad, mejor control electrónico y menores costes de mantenimiento. Basado en estas ventajas, los motores DC sin escobillas se usan ampliamente en muchas aplicaciones científicas. Por ejemplo, los motores servo sin escobillas (DC y AC) se usan comúnmente en robótica.

Recientemente, los motores servo AC también se han usado ampliamente porque el control se vuelve más fácil que antes y aún pueden soportar mayor par. Con la introducción de los motores BLDC, los brazos robóticos industriales ahora pueden mover objetos pesados con alta precisión, pero a un coste menor que otras soluciones alternativas. Por lo tanto, en el campo industrial, muchos brazos robóticos están equipados con motores DC sin escobillas, proporcionando así la mejor calidad de salida para la línea de producción. Los motores BLDC pueden usarse en una gama más amplia de campos industriales, y los brazos robóticos son solo uno de ellos.

Motor BLDC Usado en Motores Lineales

Los motores lineales son dispositivos que pueden producir movimiento lineal sin un sistema de transmisión. Los sistemas de transmisión convencionales requieren muchos componentes, como cremalleras y piñones, husillos de bolas y plomo, levas, etc.

En un motor rotativo, todos los componentes anteriores son necesarios. El diseño técnico del motor lineal DC sin escobillas es un estator ranurado con dientes magnéticos y un actuador móvil. Los actuadores usualmente tienen imanes permanentes y devanados de bobina. Para obtener movimiento lineal, el controlador del motor atrae los devanados de bobina en el actuador, lo que causa que el campo magnético se active, logrando así un efecto lineal perfectamente.

Tendencia Industrial del Motor Lineal

Hoy en día, en los campos de automatización y electrodomésticos consumibles 3C, los fabricantes tienden a comprar centros de mecanizado con brazo robótico para lograr una gama más amplia de aplicaciones. La máquina herramienta es el activo más básico del fabricante y juega un papel vital en determinar la calidad de la salida. Motores lineales, brazo robótico y otros equipos de automatización en la máquina herramienta pueden aportar mayor rendimiento y eficiencia.

BLDC Destaca

Después de inventar el centro de mecanizado y el sistema de control programado (CNC, control numérico computarizado), los estándares de mecanizado se volvieron más estrictos que antes. Además de los centros de mecanizado CNC, hay centros de torneado CNC, máquinas de fresado CNC, centros de roscado y fresado CNC, máquinas de taladrado y fresado CNC, y otras maquinarias personalizadas, que pueden integrarse con sistemas automatizados o semi-automáticos.