Un moteur linéaire est souvent décrit comme un moteur rotatif, simplement découpé et déroulé de sorte qu'au lieu d'un arbre rotatif créant un couple, c'est une charge se déplaçant linéairement qui crée une force. Les moteurs linéaires utilisent la lévitation magnétique pour déplacer un objet ; ils ne sont ainsi pas ralentis par les frottements et permettent un contrôle plus précis que les options mécaniques.

Cela peut vous rappeler les trains à grande vitesse qui lévitent sur un ensemble de voies magnétiques – le concept des moteurs linéaires est similaire, sauf que la force générée est utilisée de diverses manières dans le secteur industriel.

Types de moteurs linéaires

Le mouvement linéaire peut être obtenu grâce à différents modèles de moteurs. Selon la conception, un forçage ou la piste magnétique peut se déplacer linéairement pour créer une force, bien que la plupart des modèles utilisent un forçage pour le mouvement. Si le concept des moteurs linéaires est le même pour tous les types, la force, le contrôle et le rendement obtenus varient. Il existe trois principaux types de moteurs linéaires :

1. Moteurs linéaires cylindriques : ils comptaient parmi les premiers moteurs linéaires commercialisés. Cependant, ils ont perdu de leur popularité dans le secteur industriel, car leur longueur est intrinsèquement limitée. Le seul point d'appui se trouve aux extrémités d'une tige cylindrique, ce qui signifie que l'aimant entrera en contact avec le forceur si le moteur est trop long.

2. Moteurs linéaires à canal en U : ces moteurs linéaires sont dotés de deux pistes magnétiques parallèles se faisant face, créant ainsi un U. Le moteur est soutenu par un système de roulements entre les pistes. Cette conception est largement utilisée car elle minimise les fuites de flux magnétique et améliore le rendement.

3. Moteurs linéaires plats : ces types de moteurs linéaires sont dotés d'une piste plate sous un forçage. Il existe plusieurs versions de moteurs linéaires plats :

a. Moteurs plats sans fer ni encoches : ce type de moteur linéaire est constitué d'une série de bobines montées sur une base en aluminium. L'absence de fer dans le moteur limite la force d'attraction du moteur. Ces moteurs offrent un excellent contrôle, mais produisent une faible force.

b. Moteurs plats en fer sans encoches : la seule différence de conception avec le moteur plat sans fer ci-dessus réside dans le montage de ses bobines sur des tôles de fer. Cela crée une force d'attraction entre la piste et le moteur, augmentant ainsi la force produite.

c. Moteurs plats en fer rainuré : dans cette conception, les bobines sont enfermées dans une structure en acier sur le rail. Cela crée un champ magnétique plus concentré, ce qui rend ces types de moteurs plats plus puissants. Cependant, ils sont aussi les plus sensibles à l'usure.

La plupart des moteurs linéaires sont utilisés dans les machines-outils ou la fabrication de composants semi-conducteurs, où leur précision et leur vitesse permettent des gains de productivité considérables. Les trois types de moteurs linéaires mentionnés ci-dessus sont les principaux modèles utilisés dans le secteur industriel.

Les moteurs linéaires sont relativement récents, mais leur utilisation est déjà largement répandue. L'utilisation de la lévitation magnétique réduit l'usure, ce qui diminue les temps d'arrêt et la fréquence de maintenance. Leur utilisation présente de nombreux avantages.