Resumen Sobre Los Motores Lineales [PDF]

Zitiervorschau

Cerqueda García Ovadi Jezrael 18360892 Máquinas eléctricas Grupo: N Entrega: 13 de enero de 2021

Tecnológico Nacional de México Instituto Tecnológico de Tehuacán

Máquinas eléctricas

Cerqueda García Ovadi Jezrael

Actividad: Resumen sobre los motores lineales

Ingeniero Octavio Bravo Cruz

13 de enero de 2021

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Motores lineales Los motores lineales son una clase especial de servo motor síncrono sin escobillas. Trabajan como motores torque, pero son abiertos y están "desenrollados" hasta la planitud. Mediante la interacción electromagnética entre un ensamblaje con una bobina (primario) y otro ensamblaje con un imán permanente (secundario), la energía eléctrica es convertida en energía lineal mecánica con un alto nivel de eficiencia. Otras denominaciones del primario son motor, parte móvil, deslizador o planeador, mientras que al secundario también se le denomina pista de imanes o camino magnético.

Un motor lineal es una solución de accionamiento que difiere de un motor rotatorio. A diferencia de un motor rotatorio, un motor lineal no genera movimiento rotatorio para el objeto accionado sino que mueve el objeto en una línea recta o a lo largo de un trayecto curvo. Se usa un motor lineal cuando la dinámica que un servomotor rotatorio alcanza es insuficiente y en su lugar debe implementarse un movimiento de translación dirigido (movimiento lineal). Este es el caso, por ejemplo, si las aplicaciones tienen que ser accionadas directamente (motores lineales) o comprenden procesos de ajuste precisos (cilindros lineales). Se han desarrollado varios diseños de motores lineales, los cuales se enmarcan en dos categorías principales, motores lineales de baja aceleración y de alta aceleración. Los motores lineales de baja aceleración son apropiados para el tren maglev y otros usos en el campo del transporte de superficie. Los motores lineales de alta aceleración por lo general son relativamente cortos y se diseñan para acelerar un objeto a muy alta velocidad

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Funcionamiento El principio funcional de los motores lineales se deriva del principio de los motores rotatorios. A diferencia que en los accionamientos rotatorios, la parte activa que es suministrada con una corriente se mueve en un motor lineal, mientras que la parte eléctricamente pasiva se mantiene en un estado de inactividad. En este caso, “eléctricamente pasivo” significa que el campo magnético se produce normalmente por imanes permanentes que pueden disponerse en cualquier orden. Las fuerzas reactivas tienen que ser absorbidas por la base de la máquina o el sistema. Mientras que los motores rotativos requieren elementos de transmisión como cintas, cadenas, o similares para sacar de un movimiento rotatorio un movimiento de traslación indirectamente, los accionamientos lineales permiten que se implementen directamente un movimiento y fuerzas de avance. Por lo tanto, nos referimos a los motores lineales como accionamientos directos. Los motores lineales pueden conseguir una alta aceleración (hasta 6 g) y velocidades de traslación de hasta 13 m/s (48 km/h). Como resultado, son especialmente adecuadas para el uso en herramientas de maquinaria, sistemas de posicionamiento y de manipulación y centros de mecanizado.

Tipos de motores -

Motor de inducción: En este diseño, la fuerza es producida desplazando un campo magnético lineal que actúa sobre conductores en el campo. En cualquier conductor, sea un bobinado, espira o simplemente un trozo de metal, que se coloca en este campo se inducirán corrientes de Foucault creando un campo magnético opuesto. Los dos campos magnéticos opuestos se repelerán, creando el movimiento en la medida que el campo magnético barre el metal.

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Motor síncrono: En este diseño, por lo general se controla la velocidad de desplazamiento del campo magnético mediante dispositivos electrónicos, para regular el movimiento del rotor. Debido a razones de costo los motores sincrónicos lineales raramente utilizan conmutadores, por lo que el rotor a menudo contiene imanes permanentes, o hierro dulce. Ejemplos de este tipo de motores son los motores utilizados en los sistemas maglev.

- Motor homopolar: En este diseño se pasa una corriente elevada a través de un sabot metálico por contactos deslizantes que son alimentados desde dos rieles. El campo magnético que esta acción produce hace que el metal se proyecte por las vías.

Composición y ventajas Los conductores primarios están embebidos en el núcleo del estator y los conductores secundarios del rotor en el núcleo de éste. El entrehierro está cerrado sobre sí mismo. Un motor lineal consta de dos partes: Vástago: Se encuentra formado de imanes de neodimio en un tubo de acero inoxidable de alta precisión. Estator: En éste se encuentran los devanados del motor, el casquillo de rozamiento para el vástago y los sensores de temperatura para el control térmico del motor.

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Algunas ventajas de los motores lineales son:         

Posicionamiento libre Ajuste de velocidad Aceleración ajustada Fuerza programable Movimientos monitorizados Sincronización de movimientos Bajo costo de mantenimiento Larga vida de servicio Bajos costos energéticos