عندما يقول شخص ما كلمة "محرك"، فإن الصورة التي تتبادر إلى ذهن معظم الناس عادة ما تكون شيئًا يدور. ومع ذلك، يمكن للمحركات أن تتخذ أشكالًا مختلفة، مثل المحركات الخطية.

تم اختراع المحرك الخطي في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي على يد الدكتور إريك ليثوايت من جامعة مانشستر. لقد بدأت كأجهزة ذات تسارع منخفض، ولكن في العصر الحديث، أصبحت التكنولوجيا قادرة على تحقيق سرعات عالية للغاية في التشغيل الآلي. أصبحت التكنولوجيا أيضًا الأساس للنقل ماج ليف.

بناء

على عكس المحركات الدوارة، لا تتميز المحركات الخطية بوجود دوار يدور داخل الجزء الثابت، ولكنها بدلاً من ذلك تحتوي على عربة تتحرك ذهابًا وإيابًا على طول المسار.

إن بناء المحرك الخطي هو نفس المحرك الدوار ثلاثي الطور ولكنه مفتوح ومسطح. إن تكوين محرك سيرفو لمحرك خطي مماثل لتكوين محرك لمحرك دوار.

يتكون المحرك الخطي من مغناطيس دائم يتناوب في القطبية وعربة متحركة بثلاثة أطوار من الملفات. اتجاه التيار من خلال هذه الملفات يمغناطيس المراحل شمالا أو جنوبا، مما يسحبها أو يدفعها على طول المسار الحركي على التوالي.

التطبيقات مقارنة بالمحركات الخطية

المحركات الخطية ليست الطريقة الوحيدة لتحقيق التحكم في الحركة الخطية. في كثير من الحالات، يمكن تحقيق نفس الحركة باستخدام محرك دوار ولولب كروي أو مشغل خطي. عادةً ما تكون اللوالب الكروية والمحركات الخطية أقل تكلفة بكثير من المحركات الخطية، لذلك قد يتساءل البعض:

لماذا نستخدم المحرك الخطي بدلاً من اللولب الكروي أو المحرك الخطي؟

إجابة مختصرة: المحركات الخطية مخصصة للحركة السريعة والتسارع والدقة العالية جدًا. البراغي الكروية والمحركات الخطية مخصصة للقوة العالية والتكلفة المنخفضة.

إجابة طويلة: كما رأينا، يتم إنشاء المحرك الخطي بنفس طريقة بناء المحرك الدوار بدون فرش، ولكنه مفلطح. عند استخدامه في أحد التطبيقات، يتم ربط الحمل بالعربة التي تتحرك على طول المغناطيس الدائم. نظرًا لعدم وجود تروس، فهذا نظام دفع مباشر يمنحها استجابة وسرعة لا تصدق دون أي رد فعل عنيف. العيب هو أن القوة محدودة بقوة القوى المغناطيسية وكمية الطاقة التي يمكن أن تحملها ملفات المحرك.

من ناحية أخرى، تستخدم البراغي الكروية والمحركات الخطية محركات دوارة متصلة بنظام تروس ميكانيكي يترجم الحركة الدوارة إلى حركة خطية. وبما أن التروس متضمنة، فإن مقدار القوة المتاحة أعلى بكثير من القوة المتاحة من المحرك الخطي. كلما كان الرصاص على الكرة اللولبية أقصر، كلما أمكن توليد المزيد من القوة، ولكن هناك تضحية في السرعة. سيكون هناك أيضًا رد فعل عنيف يجب مواجهته في العديد من هذه الأنواع من الأنظمة مما يقلل من الدقة.

تُستخدم المحركات الخطية في تطبيقات الدفع المباشر حيث تكون متطلبات السرعة والدقة أكثر مما يمكن أن يوفره المحرك الدوار والمشغل الميكانيكي، مثل الطابعة الصناعية ثلاثية الأبعاد، ربما لا تكون السرعة والتسارع ممكنتين باستخدام اللولب الكروي أو المحرك الخطي.