Moteur linéaire : comment commencer à l'utiliser dans vos projets de bricolage

ELA © Moteur électrique

différents types de moteurs électriques, comme vous le savez bien si vous nous lisez fréquemment. Dans d'autres articles nous avons présenté d'autres moteurs importants pour vos projets de bricolage avec Arduino ou Mécatronique, mais dans ce nouvel article nous allons nous concentrer sur un type de moteur spécifique : moteur linéaire.

Pour apprendre plus À cet égard, je vous invite à continuer la lecture...

Qu'est-ce qu'un moteur linéaire ?

Un moteur linéaire Il s'agit d'un type spécial de moteur électrique qui diffère des moteurs conventionnels en ce sens qu'il ne produit pas de mouvement de rotation, c'est-à-dire qu'il ne fait pas tourner un axe, mais génère plutôt une force linéaire sur sa longueur. Ce type de moteur fonctionne principalement comme un actionneur de type Lorentz, où la force générée est directement liée au courant électrique et au champ magnétique appliqué.

Ne confondez pas ce qu'est le moteur linéaire avec l'actionneur linéaire, qui peut également être utilisé dans des projets électroniques de bricolage. Au lieu de cela, l'actionneur est un piston qui se déplace linéairement, soit électriquement avec un moteur à crémaillère et pignon, par cycle alternatif, par pression hydraulique et même en utilisant des moteurs pas à pas pour contrôler le mouvement plus précisément.

Il existe différentes conceptions de moteurs linéaires, mais ils sont généralement divisés en deux catégories principal : moteurs

  • Moteurs à faible accélération- Ils conviennent aux applications telles que les trains maglev et autres systèmes de transport terrestre à haut rendement. Ces trains peuvent être propulsés sur les voies grâce à l'électricité et au magnétisme et peuvent voyager à des vitesses élevées, bien qu'ils aient besoin de plus de temps pour accélérer jusqu'à atteindre la vitesse maximale.
  • Moteurs linéaires à haute accélération: Ils sont généralement plus courts et sont conçus pour accélérer des objets à des vitesses extrêmement élevées, comme c'est le cas des railguns. Ils sont couramment utilisés dans les applications à grande vitesse, telles que les armes ou les propulseurs de masse dans les systèmes de propulsion spatiale. Ces moteurs ont généralement une conception qui comprend un enroulement actif d'un côté de l'espace entre les composants magnétiques et une plaque conductrice passive de l'autre côté. Un exemple est le moteur linéaire homopolaire à courant continu de type railgun.

D'un autre côté, les moteurs à faible régime, à grande vitesse et à haute puissance sont souvent du type moteurs synchrones linéaires (LSM), qui comportent un enroulement actif d'un côté de l'espace entre les composants magnétiques et un ensemble d'aimants à pôles alternés de l'autre côté. Ces aimants peuvent être des aimants permanents ou des électro-aimants. Le moteur Shanghai Transrapid est un exemple de LSM.

Applications de moteurs linéaires

Les moteurs linéaires sont des dispositifs électromécaniques dotés d'une large variété d'applications dans diverses industries, telles que :

  • Transport à grande vitesse : Les systèmes de transport à grande vitesse, tels que les trains à sustentation magnétique (maglev), utilisent souvent des moteurs linéaires pour atteindre des vitesses très élevées et une efficacité énergétique notable. Ces moteurs permettent une propulsion linéaire à travers des champs magnétiques.
  • Fabrication et automatisation : Dans les environnements de fabrication et d'automatisation, les moteurs linéaires sont utilisés dans les machines CNC (commande numérique par ordinateur), les imprimantes 3D et les systèmes de manutention. Leur précision et leur capacité à contrôler le mouvement les rendent idéaux pour ces applications.
  • Robotique: Ils sont utilisés dans les robots et les manipulateurs robotiques pour contrôler les mouvements précis des articulations et des outils. Ceci est essentiel dans les secteurs de l’automobile, de l’électronique et de l’assemblage.
  • Aérospatial: Dans l'industrie aérospatiale, les moteurs linéaires peuvent être trouvés dans les systèmes de commandes de vol, les actionneurs de contrôle de surface et d'autres composants essentiels à la navigation et au contrôle des avions et des satellites.
  • Sciences et médecine : Les moteurs linéaires sont utilisés dans les équipements de diagnostic médical, les microscopes de haute précision et les systèmes d'analyse chimique. Sa capacité à contrôler des mouvements de manière très précise est vitale dans ces applications.
  • Investigation scientifique: Dans les laboratoires de recherche, les moteurs linéaires sont utilisés dans les expériences de physique et de chimie, ainsi que dans les équipements de test et de mesure. Sa capacité à fournir des mouvements précis est essentielle dans la recherche scientifique. Par exemple, les équipements de mesure de force, etc.
  • Technologie de défense : Ils sont utilisés dans des applications militaires, telles que les systèmes d'armes, les dispositifs de ciblage et les systèmes de positionnement de haute précision.
  • Simulateurs et divertissements : Dans l’industrie du divertissement, les moteurs linéaires sont utilisés dans les simulateurs de vol, les simulateurs de conduite et les attractions des parcs à thème pour créer des expériences immersives et réalistes.

types qui existent

moteur linéaire

Parmi les moteurs linéaires, on peut distinguer divers types dans les catégories que j'ai mentionnées ci-dessus. Dans ce cas, cela dépend du type d’impulsion qu’ils utilisent pour se déplacer. Et nous devons souligner :

  • moteur à induction- Dans cette conception, la force est générée en déplaçant un champ magnétique linéaire qui interagit avec les conducteurs de son environnement. Lorsqu'un type quelconque de conducteur, tel qu'une bobine, une boucle ou même un morceau de métal, est placé dans ce champ, des courants de Foucault sont générés qui à leur tour créent un champ magnétique opposé, suivant la loi de Lenz. Les deux champs magnétiques opposés se repoussent, provoquant un mouvement lorsque le champ magnétique traverse le métal.
  • Moteur synchrone: La vitesse du champ magnétique en mouvement est généralement contrôlée par des dispositifs électroniques pour réguler le mouvement du rotor. Pour des raisons de coût, les moteurs synchrones linéaires utilisent rarement des collecteurs, de sorte que le rotor intègre souvent des aimants permanents ou du fer doux. Des exemples de ces types de moteurs incluent les pistolets à bobine et les moteurs utilisés dans les systèmes maglev.
  • Homopolaire: Un courant élevé traverse un sabot métallique à l'aide de contacts glissants alimentés par deux rails. La génération d'un champ magnétique dû à cette action provoque la projection du métal le long des pistes.
  • Piézoélectrique– Les petits moteurs linéaires utilisent souvent un système piézoélectrique pour générer du mouvement.

Vous savez maintenant ce que sont les moteurs linéaires et vous pouvez donc commencer à les utiliser dans vos projets pour différentes applications. Son utilisation est la même que celle des autres types de moteurs que nous vous avons expliqués dans ce blog, comme actionneurs linéaires, très similaire à ces moteurs…


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