غالبًا ما يوصف المحرك الخطي بأنه محرك دوار، يتم تقطيعه ولفه للخارج بحيث أنه بدلاً من العمود الدوار الذي يولد عزم الدوران، فإن الحمل يتحرك خطيًا مما يولد القوة. تستخدم المحركات الخطية الرفع المغناطيسي لتحريك جسم ما - وبهذه الطريقة لا يتم إبطاؤه بسبب الاحتكاك ويمكنها في الواقع تحقيق تحكم أكثر دقة من الخيارات الميكانيكية.

قد يذكرك هذا بالقطارات عالية السرعة التي تحلق على مجموعة من المسارات المغناطيسية – مفهوم المحركات الخطية مشابه، باستثناء أن القوة المولدة يتم استخدامها بطرق متنوعة في القطاع الصناعي.

أنواع المحركات الخطية

يمكن تحقيق الحركة الخطية باستخدام بعض التصميمات الحركية المختلفة. يمكن أن يتحرك أي من القوة أو المسار المغناطيسي خطيًا لتوليد القوة، اعتمادًا على التصميم، على الرغم من أن معظم التصميمات تستخدم قوة للحركة. في حين أن مفهوم المحركات الخطية هو نفسه في جميع الأنواع، فإن القوة الناتجة والتحكم والكفاءة تختلف. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المحركات الخطية:

1. المحركات الخطية الأسطوانية: كانت هذه من أولى المحركات الخطية المتوفرة تجاريًا. ومع ذلك، فقد فقدت شعبيتها في القطاع الصناعي، لأن طولها محدود بطبيعته بالتصميم. نقطة الدعم الوحيدة هي في نهايات قضيب أسطواني، مما يعني أن المغناطيس سيتصل بالقوة إذا كان تصميم المحرك طويلًا جدًا.

2. المحركات الخطية على شكل حرف U: تحتوي هذه المحركات الخطية على مسارين مغناطيسيين متوازيين يواجهان بعضهما البعض، مما يخلق شكل حرف U، مع القوة المدعومة بنظام تحمل بين المسارات. يُستخدم هذا التصميم على نطاق واسع لأنه يقلل من تسرب التدفق المغناطيسي، مما يزيد من الكفاءة.

3. المحركات الخطية المسطحة: تتميز هذه الأنواع من المحركات الخطية بمسار مسطح أسفل القوة. هناك عدة إصدارات مختلفة من المحركات الخطية المسطحة:

أ. المحركات المسطحة الخالية من الحديد: سلسلة من الملفات المثبتة على قاعدة من الألومنيوم تشكل هذا النوع من المحركات الخطية. نقص الحديد في القوة يعني أن المحرك ليس لديه قوة جاذبة. توفر هذه المحركات تحكمًا رائعًا ولكن لها مخرجات قوة منخفضة.

ب. المحركات المسطحة المصنوعة من الحديد بدون فتحات: الاختلاف الوحيد في التصميم عن المحرك المسطح الذي لا يحتوي على حديد أعلاه هو أن هذا المحرك يحتوي على ملفات مثبتة على صفائح حديدية. وهذا يخلق قوة تجاذب بين المسار والقوة، مما يزيد من كمية القوة المنتجة.

ج. المحركات المسطحة المصنوعة من الحديد المشقوق: في هذا التصميم، يتم إحاطة الملفات بهيكل فولاذي على المسار. وهذا يخلق مجالًا مغناطيسيًا أكثر تركيزًا، وهو ما يجعل هذه الأنواع من المحركات المسطحة هي الأقوى. ومع ذلك، فهي أيضًا الأكثر عرضة للتآكل بمرور الوقت.

تُستخدم معظم المحركات الخطية في الأدوات الآلية أو في تصنيع مكونات أشباه الموصلات حيث تؤدي دقتها وسرعتها إلى تحقيق مكاسب إنتاجية كبيرة. الأنواع الثلاثة للمحركات الخطية المذكورة أعلاه هي تصميمات المحركات الرئيسية المستخدمة في القطاع الصناعي.

تعد المحركات الخطية محركًا جديدًا نسبيًا، ولكنها تجد بالفعل استخدامًا واسع النطاق. يؤدي استخدام الرفع المغناطيسي إلى تقليل التآكل، مما يؤدي بدوره إلى تقليل وقت التوقف عن العمل وتكرار الصيانة. هناك العديد من الفوائد لاستخدام المحركات الخطية.