Ein Linearmotor wird oft als Rotationsmotor beschrieben, nur dass er so umgebaut wurde, dass anstelle einer rotierenden Welle, die ein Drehmoment erzeugt, eine sich linear bewegende Last die Kraft erzeugt. Linearmotoren nutzen Magnetschwebetechnik, um ein Objekt zu bewegen – dadurch wird es nicht durch Reibung gebremst und ermöglicht eine präzisere Steuerung als mechanische Alternativen.

Dies mag Sie an Hochgeschwindigkeitszüge erinnern, die auf Magnetschienen schweben – das Konzept der Linearmotoren ist ähnlich, nur dass die erzeugte Kraft im Industriebereich auf vielfältige Weise genutzt wird.

Arten von Linearmotoren

Lineare Bewegungen lassen sich mit verschiedenen Motorkonstruktionen realisieren. Je nach Bauart kann entweder eine Kraftquelle oder eine Magnetschiene linear bewegt werden, um Kraft zu erzeugen, wobei die meisten Konstruktionen eine Kraftquelle nutzen. Obwohl das Funktionsprinzip von Linearmotoren bei allen Typen gleich ist, unterscheiden sich die resultierende Kraft, die Steuerung und der Wirkungsgrad. Es gibt drei Haupttypen von Linearmotoren:

1. Zylindrische Linearmotoren: Diese Motoren gehörten zu den ersten kommerziell erhältlichen Linearmotoren. Im Industriebereich sind sie jedoch weniger verbreitet, da ihre Länge konstruktionsbedingt begrenzt ist. Die einzige Auflagefläche befindet sich an den Enden einer zylindrischen Stange, was bedeutet, dass der Magnet den Antrieb berührt, wenn der Motor zu lang ist.

2. U-förmige Linearmotoren: Diese Linearmotoren verfügen über zwei parallele, einander gegenüberliegende Magnetbahnen, die eine U-Form bilden. Die Kraft wird von einem Lagersystem zwischen den Bahnen getragen. Diese Bauweise ist weit verbreitet, da sie die magnetische Streuung minimiert und somit die Effizienz erhöht.

3. Flache Linearmotoren: Diese Art von Linearmotoren zeichnet sich durch eine flache Schiene unterhalb eines Kraftgebers aus. Es gibt verschiedene Ausführungen von flachen Linearmotoren:

a. Nutlose, eisenlose Flachmotoren: Diese Art von Linearmotor besteht aus einer Reihe von Spulen, die auf einem Aluminiumsockel montiert sind. Da kein Eisen im Motorkörper vorhanden ist, besitzt er keine Anziehungskraft. Diese Motoren ermöglichen eine präzise Steuerung, haben aber eine geringe Kraftabgabe.

b. Nutlose Flacheisenmotoren: Der einzige Konstruktionsunterschied zum oben beschriebenen eisenlosen Flacheisenmotor besteht darin, dass die Spulen dieses Motors auf Eisenblechen montiert sind. Dadurch entsteht eine Anziehungskraft zwischen Schiene und Kraftgeber, wodurch die erzeugte Kraft erhöht wird.

c. Flachmotoren mit Nuten: Bei dieser Bauart sind die Spulen von einer Stahlkonstruktion auf der Schiene umschlossen. Dadurch entsteht ein fokussierteres Magnetfeld, was diese Flachmotoren zu den leistungsstärksten macht. Allerdings sind sie auch am anfälligsten für Verschleiß.

Linearmotoren werden hauptsächlich in Werkzeugmaschinen oder in der Halbleiterfertigung eingesetzt, wo ihre Präzision und Geschwindigkeit zu erheblichen Produktivitätssteigerungen führen. Die drei oben genannten Linearmotortypen sind die gängigsten Motortypen im Industriebereich.

Linearmotoren sind eine relativ neue Motorenart, finden aber bereits weite Verbreitung. Durch die Nutzung von Magnetlagerung wird der Verschleiß reduziert, was wiederum Ausfallzeiten und Wartungsaufwand verringert. Der Einsatz von Linearmotoren bietet viele Vorteile.