כשמישהו אומר "מוטורי", התמונה שעולה בראש עבור רוב האנשים היא בדרך כלל משהו שמסתובב. עם זאת, מנועים יכולים ללבוש צורות שונות, כגון מנועים ליניאריים.

המנוע הליניארי הומצא בסוף שנות ה-40 על ידי ד"ר אריק לאית'ווייט מאוניברסיטת מנצ'סטר. הם התחילו כמכשירי האצה נמוכים, אבל בימים המודרניים, הטכנולוגיה הפכה להיות מסוגלת לבצע מהירויות גבוהות במיוחד באוטומציה. הטכנולוגיה הפכה גם לבסיס לתחבורה מג-לב.

בְּנִיָה

בניגוד למנועים סיבוביים, מנועים לינאריים אינם כוללים רוטור מסתובב בתוך סטטור, אלא יש להם כרכרה שנעה קדימה ואחורה לאורך מסילה.

המבנה של מנוע ליניארי זהה למנוע תלת פאזי סיבובי אך נפתח והשתטח. הגדרת כונן סרוו למנוע לינארי זהה להגדרת כונן למנוע סיבובי.

מנוע ליניארי מורכב ממגנטים קבועים המתחלפים בקוטביות ומרכרה נעה עם שלושה שלבים של סלילים. כיוון הזרם דרך סלילים אלה ממגנט את הפאזות צפונה או דרום, מה שמושך או דוחף אותו לאורך מסלול המנוע בהתאמה.

יישומים בהשוואה למפעילים ליניאריים

מנועים ליניאריים אינם הדרך היחידה להשיג בקרת תנועה ליניארית. במקרים רבים ניתן להשיג את אותה תנועה באמצעות מנוע סיבובי ובורג כדורי או מפעיל ליניארי. ברגים כדוריים ומפעילים ליניאריים הם בדרך כלל הרבה פחות יקרים מאשר מנועים ליניאריים, אז יש אולי לשאול:

למה להשתמש במנוע ליניארי במקום בורג כדורי או מפעיל ליניארי?

תשובה קצרה: מנועים לינאריים מיועדים לתנועה מהירה, תאוצה ודיוק גבוה מאוד. ברגים כדוריים ומפעילים ליניאריים מיועדים לכוח גבוה ולעלות נמוכה יותר.

תשובה ארוכה: כפי שראינו, מנוע ליניארי בנוי כמו מנוע סיבובי ללא מברשות, אך משוטח. בשימוש ביישום, העומס מחובר לגררה הנעה לאורך המגנטים הקבועים. מכיוון שאין גיר, זוהי מערכת הנעה ישירה המעניקה לה היענות ומהירות מדהימים ללא תגובה מוגברת. החיסרון הוא שהכוח מוגבל על ידי עוצמת הכוחות המגנטיים וכמות הכוח שניתן לשאת על ידי סלילי המנוע.

מצד שני, ברגים כדוריים ומפעילים ליניאריים משתמשים במנועים סיבוביים המחוברים למערכת הילוכים מכנית המתרגמת תנועה סיבובית לתנועה ליניארית. מכיוון שמדובר בגיר, כמות הכוח הזמין גבוהה בהרבה מהכוח הזמין ממנוע ליניארי. ככל שההובלה על הבורג הכדורית קצרה יותר, כך ניתן ליצור יותר כוח, אבל יש הקרבה במהירות. תהיה גם תגובה נגדית להתמודד איתה ברבים מסוגי המערכות הללו, מה שמפחית את הדיוק.

מנועים לינאריים משמשים ביישומי הנעה ישירה שבהם דרישות המהירות והדיוק גבוהות יותר ממה שמנוע סיבובי ומפעיל מכני יכולים לספק, כגון מדפסת תלת מימד תעשייתית, מהירות ותאוצה שכנראה לא אפשריים עם בורג כדורי או מפעיל ליניארי.