Los motores de accionamiento directo son aquellos en los cuales la carga está conectada directamente al motor, sin elementos de transmisión mecánica como cajas de engranajes o sistemas de correas y poleas. Es decir que, el motor impulsa directamente la carga. Pueden ser rotativos o lineales.
Motores rotativos de accionamiento directo
Los motores rotativos de accionamiento directo a menudo se denominan “motores de par” debido a su capacidad para producir un alto par a bajas velocidades, incluso cuando están parados. Los motores de par tienden a ser motores síncronos de imanes permanentes sin escobillas, muy parecidos a los servomotores tradicionales, pero con una gran cantidad de polos. A menudo se proporcionan como diseños sin marco, lo que significa que no incluyen una carcasa, rodamientos ni dispositivo de retroalimentación, el usuario compra estos componentes por separado y los integra al equipo.
Otro tipo de motor rotativo de accionamiento directo es el motor tipo panqueque, también conocido como motor de fuerza Lorentz o motor de armadura impresa. Estos motores son motores de CC con escobillas en los que los devanados del inducido están impresos en un disco de material aislante no magnético. El disco de armadura se coloca entre dos discos de estator que tienen imanes permanentes dispuestos con polos norte y sur alternos. El flujo magnético corre axialmente a lo largo del motor y la corriente corre radialmente (en lugar de axialmente, como en un motor tradicional). Esto hace que se produzca un par alrededor del eje del motor, de acuerdo con la fuerza de Lorentz.
Otros motores de accionamiento directo son los motores piezoeléctricos y los motores de bobina móvil, los cuales son altamente especializados, debido al acoplamiento directo entre la carga y el mecanismo piezoeléctrico o de bobina móvil.
Motores lineales de accionamiento directo
Los motores lineales de accionamiento directo a menudo se denominan simplemente “motores lineales”. Estos incluyen versiones sin hierro y con núcleo de hierro, dependiendo de la construcción de la parte primaria (la parte que contiene los devanados). Las versiones sin hierro tienen un primario hecho de bobinados incrustados en una resina epoxi, mientras que las versiones con núcleo de hierro tienen bobinados que están montados en una pila de laminación de hierro. Otra característica distintiva de un motor de accionamiento directo lineal es su construcción, que puede ser plana o tubular.
Motores lineales planos:
Estos motores pueden tener una construcción sin hierro (superior), núcleo de hierro ranurado (centro) o núcleo de hierro sin ranuras (parte inferior). Los motores lineales planos sin hierro tienen un imán plano (parte secundaria), con una parte primaria, o forzador, que consta de bobinas montadas sobre una placa de aluminio. Estos motores tienen un excelente control de velocidad pero producen menos fuerza que otros diseños. Otra variación de construcción para motores sin hierro es la que utiliza dos pistas magnéticas enfrentadas (a veces denominadas motores lineales de canal en U o de núcleo de aire). La parte secundaria sin hierro, o forzador, se desplaza entre las pistas magnéticas. Estos motores no tienen engranajes y pueden producir velocidades de aceleración y desaceleración muy altas.
Los motores lineales de núcleo de hierro plano pueden ser ranurados o sin ranura, siendo los primeros los más comunes. La parte secundaria de un motor lineal de núcleo de hierro ranurado consta de una placa de hierro posterior y dientes de hierro, o laminaciones, alrededor de las cuales se enrollan las bobinas. Tienen las capacidades de fuerza más altas, pero pueden experimentar un engranaje significativo.
Los diseños sin ranuras se consideran un híbrido entre los diseños de núcleo de hierro ranurado tradicionales y sin hierro, porque tienen bobinas que se enrollan sin laminación de hierro pero están montadas en una placa de hierro posterior. La parte secundaria suele estar contenida en una carcasa de aluminio. Estos motores tienen menos engranajes y menor inercia que los diseños de núcleo de hierro ranurado, pero también tienen una menor capacidad de fuerza.
Motores lineales tubulares:
Otra variación de la construcción del motor lineal de accionamiento directo es contener los imanes dentro de un tubo cilíndrico y alojar los devanados en un forzador o bloque de empuje que rodea el tubo. Al igual que los motores lineales planos, los motores lineales tubulares se pueden construir con o sin hierro en la parte secundaria (es decir, núcleo de hierro o sin hierro). El principal beneficio de un motor lineal tubular es que sus diseños simétricos permiten que todo el flujo magnético se utilice para generar fuerza de empuje. Estos motores pueden ser de núcleo de hierro o sin hierro. Ofrecen una alternativa a los actuadores neumáticos y de husillo de bolas, con capacidades de alta velocidad y alta fuerza de empuje.
¿Cuáles son los beneficios de utilizar un motor de accionamiento directo?
Un motor de accionamiento directo tiene la ventaja de eliminar los componentes mecánicos que pueden introducir juego o cumplimiento y degradar la precisión y repetibilidad de posicionamiento. La eliminación de las conexiones mecánicas también reduce la inercia de la carga y permite movimientos más dinámicos, es decir, mayores tasas de aceleración y desaceleración con cargas más pesadas, con menos sobreimpulsos y oscilaciones. Estos motores también producen menos ruido que los motores convencionales, lo que es importante para aplicaciones sensibles al ruido, como las de las industrias médica y de laboratorio.
Sin elementos de transmisión adicionales, los motores de transmisión directa tienden a ser más compactos que los motores tradicionales, lo que los hace más fáciles de integrar en máquinas y sistemas con espacios reducidos. Y con menos componentes mecánicos (a menudo, los únicos componentes de desgaste son las guías lineales), se reduce el mantenimiento y se aumenta el tiempo medio entre fallas.
Los motores rotativos de accionamiento directo se utilizan para accionar goniómetros, cardanes, mesas rotativas y brazos de robot SCARA y de 6 ejes. Muchos diseños tienen un orificio central, que permite que los cables eléctricos y las líneas neumáticas pasen por el centro del motor.
Lo motores rotativos lineales se utilizan en numerosas aplicaciones de automatización, incluidas las máquinas de envasado que requieren carreras rápidas de forma continua, las máquinas herramienta que requieren una precisión de posicionamiento extrema y una gran capacidad de transporte de carga y equipos de fabricación de semiconductores que requieren un movimiento ultra suave y preciso.
Fuente: https://www.linearmotiontips.com/what-is-a-direct-drive-motor/
