غالبًا ما يُوصف المحرك الخطي بأنه محرك دوار، يُقطع ويُدحرج ببساطة، بحيث لا يُولّد عمود الدوران عزم الدوران، بل يتحرك حمل خطيًا ويُولّد قوة. تستخدم المحركات الخطية الرفع المغناطيسي لتحريك الجسم، وبهذه الطريقة لا يُبطأ بسبب الاحتكاك، ويمكنها في الواقع تحقيق تحكم أكثر دقة من الخيارات الميكانيكية.

قد يذكرك هذا بالقطارات عالية السرعة التي تطفو 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 تصاميم مختلفة للمحركات. يمكن للقوة أو المسار المغناطيسي أن يتحركا خطيًا لتوليد القوة، حسب التصميم، مع أن معظم التصاميم تستخدم القوة للحركة. مع أن مفهوم المحركات الخطية واحد في جميع الأنواع، إلا أن القوة الناتجة والتحكم والكفاءة تختلف. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من المحركات الخطية:

١. المحركات الخطية الأسطوانية: كانت هذه من أوائل المحركات الخطية المتاحة تجاريًا. إلا أنها فقدت رواجها في القطاع الصناعي نظرًا لقصر طولها بطبيعتها. نقطة الدعم الوحيدة هي طرفا قضيب أسطواني، مما يعني أن المغناطيس سيتصل بالقوة الدافعة إذا كان تصميم المحرك طويلًا جدًا.

٢. محركات خطية على شكل حرف U: تتميز هذه المحركات الخطية بمسارين مغناطيسيين متوازيين متقابلين، مما يُشكل شكل حرف U، ويدعم القوة الدافعة نظام محمل بين المسارين. يُستخدم هذا التصميم على نطاق واسع لأنه يقلل من تسرب التدفق المغناطيسي، مما يزيد من الكفاءة.

٣. المحركات الخطية المسطحة: تتميز هذه الأنواع من المحركات الخطية بمسار مسطح أسفل قوة دافعة. تتوفر عدة إصدارات مختلفة من المحركات الخطية المسطحة:

أ. محركات مسطحة بدون فتحات حديدية: يتكون هذا النوع من المحركات الخطية من سلسلة ملفات مثبتة على قاعدة من الألومنيوم. نقص الحديد في المحرك يعني عدم وجود قوة جذب. توفر هذه المحركات تحكمًا ممتازًا، لكن قوتها منخفضة.

ب. محركات مسطحة بدون فتحات: الفرق الوحيد في التصميم عن المحرك المسطح بدون فتحات المذكور أعلاه هو أن ملفات هذا المحرك مثبتة على صفائح حديدية. هذا يُنشئ قوة تجاذب بين المسار والقوة الدافعة، مما يزيد من مقدار القوة المُنتجة.

ج. محركات مسطحة حديدية مشقوقة: في هذا التصميم، تُحاط الملفات بهيكل فولاذي على المسار. هذا يُنشئ مجالًا مغناطيسيًا أكثر تركيزًا، وهو ما يجعل هذه الأنواع من المحركات المسطحة الأقوى. مع ذلك، فهي أيضًا الأكثر عرضة للتآكل مع مرور الوقت.

تُستخدم معظم المحركات الخطية في أدوات الآلات أو تصنيع مكونات أشباه الموصلات، حيث تُحقق دقتها وسرعتها مكاسب إنتاجية كبيرة. تُمثل الأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه من المحركات الخطية التصاميم الرئيسية للمحركات المستخدمة في القطاع الصناعي.

المحركات الخطية حديثة العهد نسبيًا، لكنها تُستخدم على نطاق واسع. يُقلل استخدام الرفع المغناطيسي من التآكل، مما يُقلل بدوره من وقت التوقف عن العمل وتكرار الصيانة. هناك فوائد عديدة لاستخدام المحركات الخطية.