Mikä on sähköinen lineaarinen toimilaite?

Lineaarinen toimilaite on laite, joka tuottaa lineaarista liikettä jostakin energialähteestä. Se voi työntää, vetää tai liikkua edestakaisin. Toimilaite yleensä suorittaa tämän tehtävän joidenkin mekaanisten tai hydraulisten välineiden avulla. Sähköinen lineaarinen toimilaite on eräänlainen mekaaninen toimilaite, joka käyttää sähkömoottoria luomaan liikettä, joka on luonteeltaan usein epälineaarinen. Lineaarinen toimilaite muuttaa tämän liikkeen lineaariseksi liikeksi.

Sähköinen lineaarinen toimilaite tekee tämän muunnoksen kolmen perustyyppisen mekanismin avulla. Ensimmäinen on ruuvitoimilaite, toinen pyörän ja akselin toimilaite ja kolmas nokka-toimilaite. Ruuvitoimilaitteen sähkömoottori pyörii mutteria, mikä saa ruuvin akselin liikkumaan suorassa linjassa. Pyörän ja akselin toimilaitteen pyöriminen saa vaijerin, hihnan tai telineen liikkumaan lineaarisesti. Nokka -toimilaitteen nokalla on epäkeskinen muoto, joka tarjoaa lineaarisen liikkeen, kun se pyörii akselin pohjaa vasten.

Sähkömoottorityyppeihin voivat kuulua tasavirtaharjamoottori, harjaton tasavirtamoottori, induktiomoottori tai askelmoottori. Nämä moottorit luovat tyypillisesti pyörivää liikettä, vaikka erityinen menetelmä vaihtelee sähköisen lineaarisen toimilaitteen käyttövaatimusten mukaan. Jotkut sovellukset saattavat vaatia moottorin kohdistamaan suuren voiman, kun taas toiset sovellukset saattavat vaatia enemmän huomiota tarkkuuteen.

Öljynjalostamo saattaa vaatia sähkömoottoria ajamaan lineaarista toimilaitetta suurella voimalla ja nopeudella. Tämä sovellus vaatii tyypillisesti suuritehoisen induktiomoottorin, joka käyttää vaihtovirtaa. Laboratoriolaitteiden lineaarinen toimilaite tarvitsee todennäköisemmin pienitehoisen askelmoottorin, joka kääntää hienojakoista ruuvia, jotta saadaan lineaarinen liike, joka on tarkkuudeltaan tuhannesosa tuumaa (.0254 mm).

Lineaarisen sähköisen toimilaitteen vakiotekniikka käsittelee sähkömoottoria erillisenä osana toimilaitteesta. Tämän tyyppisessä rakenteessa oleva moottori on tyypillisesti oman kotelonsa sisällä ja kiinnittyy toimilaitteen ulkopuolelle. Moottorin vetoakseli kytkeytyy sitten toimilaitteen käyttöruuviin.

Jotkut sovellukset vaativat sähköisen lineaarisen toimilaitteen kompaktin rakennetekniikan käyttämiseksi. Tämä edellyttää yleensä moottorin ja toimilaitteen käsittelyä osana samaa yksikköä pienimmän mahdollisen tilavuuden saavuttamiseksi. Yleinen lähestymistapa tähän ongelmaan on onttaa moottorin käyttöakseli niin, että toimilaitteen käyttöruuvi ja mutteri mahtuvat akselin sisään. Tämä rakenne poistaa tarpeen hammaspyörän käyttöruuvin ja moottorin välillä.