Motore lineare: come funziona?

Il principio del motore lineare:

Posizionando un magnete in grado di muoversi in moto rettilineo sopra altri due magneti fissi, in modo che sia in concordanza di polarità con uno dei due e in opposizione con l’altro, per effetto delle forze di attrazione e di repulsione, si otterrà che il magnete mobile si muoverà allontanandosi dal magnete fisso con la stessa polarità, per avvicinarsi a quella opposta. Se la polarità del magnete mobile si inverte, mediante un opportuno avvolgimento percorso da corrente elettrica, esso ritornerà indietro secondo lo stesso percorso.

Il motore lineare utilizza questo fenomeno, ed è formato da una slitta sulla quale sono collocati numerosi denti di materiale ferroso con avvolte delle spire, per formare degli elettromagneti. La slitta corre su una banda magnetica (cioè una serie di magneti permanenti), la lunghezza della banda magnetica determina, a meno della lunghezza della slitta, la corsa dell’attuatore lineare così ottenuto. La corrente fatta circolare negli avvolgimenti deve essere controllata (in ampiezza e fase) in modo opportuno così da regolare in modo ottimale la spinta del motore lineare; in questo modo il motore è dotato, in modo intrinseco, di un sistema di variazione della velocità.

 

Per ottenere dei movimenti fluidi e precisi i motori lineari devono essere progettati e controllati in modo opportuno. Dal punto di vista costruttivo la distribuzione dei denti deve essere sfasata rispetto ai magneti permanenti della banda magnetica. Quando il motore viene alimentato con la corrente elettrica trifase il flusso magnetico sinusoidale generato dagli avvolgimenti andrà a interagire con il flusso magnetico positivo e negativo creato dai magneti permanenti: questi due flussi vanno ad agire l’uno nell’altro, creando una vera e propria “cremagliera elettromagnetica” che determina il moto rettilineo della slitta e quindi il movimento dell’attuatore.

 

Controllo temperatura:

I motori lineari producono calore. Questo avviene principalmente per effetto della potenza dissipata dalla corrente elettrica che circola negli avvolgimenti. Il calore prodotto dagli avvolgimenti è calcolabile come potenza dissipata secondo la legge di Joule; questo calore si propaga all’intelaiatura del motore, che è fatta di alluminio, alla slitta, alle intercapedini d’aria e alla banda magnetica. Al fine di mantenere la temperatura del motore entro limiti accettabili, occorre fare in modo che il calore prodotto venga evacuato quanto più agevolmente possibile verso l’ambiente. Un aumento di temperatura può causare la dilatazione termica delle componenti meccaniche della macchina (situazione talvolta inaccettabile per macchine di precisione o di misura), ma può anche, oltre certi limiti, danneggiare il motore. È quindi necessario mantenere sotto controllo la temperatura di esercizio o, quantomeno, conoscere la massima escursione termica ammessa dall’applicazione.

Quello che rende possibile il movimento continuo del motore, passando quindi da uno stadio al successivo, è la capacità di commutare nel modo corretto la corrente nelle diverse fasi del motore (accendendo quelle attive e spegnendo quella passiva). Questo significa che i vari gruppi di avvolgimenti sono alimentati in modo sincrono. È quindi necessario conoscere la posizione di ciascun coil rispetto al piano magnetico per ottenere le giuste spinte: utilizzando un encoder.

PS: Fammi sapere cosa ne pensi dell’articolo.
Lasciami un tuo commento sotto al blog
quando hai finito di leggerlo per farmi sapere
se ti e’ piaciuto.

Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...