Глава 1. Что такое линейный электропривод и как его выбрать?

Эта серия статей призвана охватить различные темы, касающиеся линейных электроприводов и факторов, которые необходимо учитывать при покупке электропривода и его компонентов. В первой части мы рассмотрим, что такое линейный привод, какие существуют типы электроприводов и как их следует выбирать в соответствии с заданными требованиями.

 

Последующие разделы будут посвящены таким вопросам, как устройство линейного электропривода и добавляемые опции безопасности. Кроме того мы разберем учитываемые характеристики нагрузки и скорости и их регулирование с учетом области применения. Будут также рассмотрены степени IP для защиты привода от воздействия жидкостей и пыли. Наконец, мы обсудим различные датчики, используемые в электрических системах линейного перемещения для обратной связи по положению.

 

Что такое линейный электропривод?

Линейный электропривод представляет собой устройство, которое преобразует вращательное движение двигателя в линейное. Линейный электропривод можно интегрировать в любое оборудование для толкания, вытягивания, подъема, опускания, позиционирования или поворота груза.

TiMOTION специализируется на производстве электроприводов и систем перемещения, которые используются в медицине, промышленности, быту и в офисных помещениях.

 

Линейный электромеханический привод содержит множество компонентов и опций. Благодаря вертикальной интеграции компания TiMOTION разрабатывает, производит и изготавливает на заказ широкий спектр компонентов, в том числе двигатели, червячные передачи и приводные гайки, в соответствии с требованиями клиентов и сферой применения.

 

Наша компания самостоятельно производит детали из пластика методом литья под давлением, а также выпускает электронные платы, чтобы гарантировать качество и долговечность своей продукции. Клиентам предоставляется возможность оптимизировать программы и интегрировать различные перемещения для работы приводов в определенных условиях. Например, с помощью информации датчиков о положении можно синхронизировать движение двух электроприводов.

 

Типы электроприводов

TiMOTION разрабатывает и производит линейные электроприводы различных типов. Все они взаимозаменяемы и настраиваются в соответствии с потребностями заказчика и областью применения.

 

1. Параллельные электроприводы

Двигатель расположен параллельно червячной передаче. Параллельные электроприводы, как правило, приводятся в движение цилиндрическими зубчатыми передачами с большим выбором передаточных чисел. Эти приводы позволяют работать в большем диапазоне нагрузок и скоростей, но производят более высокий уровень шума, чем приводы, оснащенные передачами с червячным колесом. Вот примеры параллельных приводов TiMOTION: MA2, MA5, TA2P.

2. Электроприводы, расположенные под прямым углом, или Г-образные электроприводы

Двигатель расположен перпендикулярно червячной передаче. Г-образные электроприводы обычно приводятся в движение передачами с червячным колесом. У этих приводов меньший выбор передаточных чисел, чем у цилиндрических зубчатых передач, поэтому они считаются менее эффективными, но более тихими, и характеризуются повышенным усилием самоторможения. Вот примеры приводов TiMOTION, расположенных под прямым углом: TA43, TA23, TA31, TA37.

3. Встроенные электроприводы

Двигатель расположен на одной линии с червячной передачей. Поэтому встроенные электроприводы характеризуются большей втягиваемой длиной. Обычно они приводятся в движение планетарной редукторной установкой и специально разрабатываются для работы в условиях ограниченных размеров. Однако уровень шума встроенных приводов выше. Вот примеры встроенных приводов TiMOTION: JP3 и JP4.

 

 

4. Редукторные электродвигатели

Редукторные электродвигатели позволяют создавать экономичные и универсальные системы с использованием одной или нескольких червячных передач. Компактные редукторные электродвигатели обычно имеют передачи с червячным колесом и являются идеальным выбором для механической синхронизации. Вот примеры редукторных электродвигателей TiMOTION: TGM1, TGM2, TGM3, TGM4, TGM5 и TGM7.

 

 

5. Сдвоенные двигатели

Сдвоенные двигатели обеспечивают независимое или синхронное перемещение в двух направлениях. Обычно в таких двигателях используют передачу с червячным колесом, что обеспечивает более тихое перемещение. Цена такого единичного устройства, как правило, выше, но в общей стоимости системы будет обеспечиваться экономия за счет сокращения количества деталей, необходимых для выполнения различных перемещений. Примером может служить сдвоенный двигатель TiMOTION TT1.

 

6. Ползунковые электроприводы

Ползунковые электроприводы позволяют осуществлять линейное перемещение без использования наружной трубы. Переднее крепление соединено с приводной гайкой, которая перемещается по червячному винту. Вот примеры ползунковых электроприводов TiMOTION: TA5P.

 

 

7. Электрические колонны с регулируемой высотой

TiMOTION производит подъемные колонны для применения в промышленности, медицине и эргономичных устройствах. Такие колонны позволяют перемещать большие грузы вертикально и при этом хорошо сохраняют устойчивость. Наши промышленные и медицинские колонны используют в конструкциях медицинских и бариатрических коек, а также производственных рабочих мест, регулируемых по высоте. Колонны обеспечивают безопасность и комфорт пользователей. Вот примеры электрических колонн TiMOTION для использования в промышленности и медицине: TL3, TL17, TL27, TL10H, TL18AC.

 

TiMOTION также предлагает ряд эргономичных колонн по стандарту BIFMA для рабочих столов с регулируемой высотой. Предлагаются колонны различных цветов, форм и ориентаций, а также конструкции в двух- или трехъярусном исполнении. Примеры эргономичных колонн TiMOTION для рабочих столов, регулируемых по высоте: TL4, TL5, TL7, TL9, TL13, TL14 et TL15.

 

 

Как выбрать электропривод, подходящий для конкретной области применения?

Надлежащий выбор электропривода очень важен для любого успешного проекта автоматизации. Существует множество моделей приводов с параллельным, Г-образным и встроенным расположением двигателей. Такие модели могут использоваться во многих областях.

Специфические требования предполагают создание уникального проектного решения. Чтобы правильно выбрать привод, необходимо учитывать область применения и соответствующие технические ограничения, в том числе по скорости, нагрузке, коэффициенту загруженности, доступному пространству и рабочей среде.

 

1. Определение нагрузки

Прилагаемая нагрузка является ключевым фактором при выборе привода и определяет параметры его компонентов (двигателя, приводной гайки, резьбовых деталей, шестерен, шарикоподшипников и т. д.).

Важно определить, в каком направлении должен перемещаться привод (должен ли он тянуть, толкать, двигаться вертикально или горизонтально) и какой должна быть длина его перемещения.

Это также будет зависеть от диаметра внутренней и наружной труб привода. Все эти факторы влияют на допустимую нагрузку привода и его прочность.

 

2. Определение скорости

Скорость является основополагающим критерием при выборе привода.

Не все механизмы или материалы выдерживают работу на высоких скоростях. Высокая скорость при повышенной нагрузке может привести к преждевременному износу привода и повлиять на срок его службы. Поэтому для защиты каждого устройства от повреждений устанавливают предельные скорость и нагрузку, которые нельзя превышать. Скорость зависит в том числе от шага резьбы и характеристик двигателя.

 

3. Определение коэффициента загруженности

Коэффициент загруженности, характеризующий соотношение между временем работы устройства и временем его простоя, существенно отличается для различных областей применения. Коэффициент загруженности является определяющим фактором при выборе привода, а также материалов и механизмов для его изготовления. За счет этого обеспечивается оптимальный срок службы оборудования и ограничивается скорость износа механических деталей или возможный перегрев. 

Электроприводы с параллельным расположением двигателя, например приводы с цилиндрической зубчатой передачей, выдерживают более высокий коэффициент загруженности и большее количество циклов работы.

 

4. Определение свободного пространства

Выбор привода учитывает также наличие свободного пространства в системе.

Помимо нагрузки, длины хода и скорости важно рассмотреть вопрос о том, будет ли привод работать в ограниченном пространстве, существуют ли пространственные ограничения и требования, которые необходимо учитывать при интеграции в данной области применения.

Например, благодаря центрированию двигателя по отношению к винту встроенные электроприводы оказываются более компактными и поэтому идеально подходят для установки в ограниченном пространстве. Размеры привода зависят от монтажной конфигурации (встроенное, Г-образное или параллельное расположение двигателя).

 

5. Определение рабочей среды

Рабочая среда, в которой будет работать оборудование, является определяющим параметром при выборе надлежащего электропривода. Оборудование будет работать в помещении или на открытом воздухе? Будет ли оно подвержено воздействию пыли, твердых загрязняющих веществ или влаги? Следует полагаться на интенсивную очистку с использованием моющих средств или же на очистку под высоким давлением? Используемые материалы и обеспечиваемые степени защиты (IP) будут различаться в зависимости от требований к рабочей среде. Требуется ли бесшумная работа? Г-образные электроприводы благодаря пластиковым передачам с червячным колесом обеспечивают более тихий ход, который идеально подходит для медицинского или бытового оборудования.

 

Все можно изменить, все можно приспособить…

Выбор типа электропривода зависит от многих параметров. Важно выбрать линейный привод, который будет соответствовать требованиям для данной области применения.

Каждая область применения подразумевает перечень требований, которые являются существенными при выборе подходящего электропривода. Однако бюджет заказа также учитывается при проектировании. Некоторые неизбежные технические ограничения требуют увеличения бюджета. Чтобы создать наиболее подходящее устройство, необходимо оценить все указанные параметры.

 

У вас есть вопросы о наших электроприводах или вам необходима помощь с проектом автоматизации? Обращайтесь в наше местное торговое подразделение! TiMOTION стремится к партнерскому сотрудничеству со своими клиентами, чтобы можно было предоставить качественные решения, адаптированные к конкретным потребностям заказчиков.

 

В следующей статье вы узнаете о внутренних и внешних компонентах, из которых состоит линейный электропривод.