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비철 선형 모터는 10년 넘게 반도체 및 전자 응용 분야에 사용되어 왔지만 여전히 많은 설계자와 OEM에서는 "틈새" 제품으로 간주하고 있습니다. 그러나 더 많은 산업에서 포장, 조립 및 부품 로딩 응용 분야에서 볼 나사 대체품으로 리니어 모터를 채택하고 있기 때문에 고유한 응용 분야에 대한 비용이 많이 드는 솔루션이라는 선형 모터에 대한 인식이 서서히 변화하고 있습니다. 그리고 지난 10년 동안 선형 모터 기술 비용이 하락했지만, 선형 모터와 볼 스크류 중에서 선택할 때는 응용 분야의 성능 요구 사항과 기계 또는 시스템의 수명 동안 총 소유 비용을 모두 고려해야 합니다. 다음은 볼 스크류와 리니어 모터를 비교하고 선택할 때 고려해야 할 주요 매개변수 중 일부입니다.

리니어 모터가 뛰어난 곳

선형 모터는 기본적으로 영구 자석이 있는 회전자가 고정 부분(2차라고도 함)이 되고 고정자가 움직이는 부분(1차 또는 강제자라고도 함)이 되는 "풀린" 서보 모터입니다. 에폭시. 리니어 모터의 가장 잘 알려진 장점은 움직이는 부품이 없다는 점입니다. 이를 통해 볼 스크류보다 훨씬 더 높은 위치 정확도와 반복성을 달성할 수 있습니다. 위치 정확도의 또 다른 이점은 인코더에 의해 제공됩니다. 볼 나사는 일반적으로 위치 피드백을 위해 모터에 장착된 회전식 인코더를 사용하는 반면 선형 모터는 위치 피드백을 위해 자기 또는 광학 선형 스케일을 사용합니다. 선형 스케일은 부하 위치를 측정하므로 실제 위치를 보다 정확하게 판독할 수 있습니다. 매우 고정밀 응용 분야의 경우 이러한 보다 정확한 위치 피드백은 사양을 충족하는 부품과 재작업 또는 폐기가 필요한 부품 간의 차이를 의미할 수 있습니다.

회전식 선형 모터

이전 기사에서는 볼 스크류 응용 분야에서 속도와 이동 거리 간의 균형에 대해 논의했습니다. 이는 선형 모터가 이점을 제공하는 또 다른 영역입니다. 선형 모터의 허용 가능한 이동 길이는 이론적으로 무제한이며 시스템의 다른 구성 요소(리니어 베어링, 케이블 관리 및 인코더)가 최대 이동을 결정합니다. 마찬가지로, 리니어 모터의 최대 속도 및 가속도는 볼 스크류의 속도 및 가속도보다 훨씬 높으며, 다른 시스템 구성 요소의 크기가 이러한 사양을 충족하는 한 최대 10m/s 속도 및 10g 가속도의 일반적인 정격을 갖습니다. 시스템의 다른 구성 요소로 인해 부과된 한계에도 불구하고 선형 모터는 긴 이동 길이와 고속이 모두 필요한 응용 분야에서 여전히 볼 나사보다 성능이 뛰어납니다. 또한 동일한 보조 부품에서 독립적으로 구동되는 캐리지(1차)를 허용하는 장점도 있습니다. 이는 포장할 재료를 포장 매체에 삽입하기 전에 압축해야 하는 일부 포장 응용 분야에서 특히 유용합니다(폴리백 안에 포장된 기저귀를 생각해 보세요).

총 소유 비용 요소

유지 관리 및 신뢰성은 총 소유 비용 분석에서 중요한 기준이며 선형 모터는 시스템 수명 동안 여러 가지 이점을 제공합니다. 첫째, 기계적으로 움직이는 부품이 없기 때문에 리니어 모터 자체에는 유지 관리가 필요하지 않습니다. 선형 지지 베어링에만 주기적인 윤활이 필요하며 현재 많은 베어링에 "장기" 윤활 또는 "평생 윤활" 옵션이 제공됩니다. 구동 시스템에 움직이는 부품이 없기 때문에 시간이 지남에 따라 마모되어 교체가 필요한 롤링 요소, 베어링 궤도 또는 씰이 없기 때문에 신뢰성도 향상됩니다.

모든 선형 시스템에서는 환경과 씰 및 보호 커버의 필요성을 고려하는 것이 중요합니다. 리니어 모터도 예외는 아닙니다. 기존 볼 스크류 어셈블리보다 밀폐 및 보호가 더 어려울 수 있기 때문입니다. 그러나 대부분의 경우 리니어 베어링이 작업 환경에 맞게 적절하게 밀봉되어 있는 한 리니어 모터는 볼 스크류보다 더 공격적인 오염을 견딜 수 있습니다.

리니어 모터의 경우 더 중요한 환경 요인은 온도입니다. 무철형 선형 모터의 코일을 캡슐화하는 데 사용되는 에폭시는 열을 쉽게 방출하지 않기 때문에 모터와 장착 구조 모두에 허용 가능한 작동 온도를 유지하려면 강제 공기 또는 물을 통한 냉각이 필요할 수 있습니다. 일부 제조업체에서는 열 방출 성능이 뛰어난 에폭시를 사용하지만 모터의 열 방출과 온도가 모터의 가용 힘에 미치는 영향을 확인하는 것이 중요합니다.

더 많은 산업과 응용 분야에서 긴 이동 거리, 빠른 속도 및 높은 위치 정확도가 요구됩니다. 많은 유형의 선형 시스템이 이 세 가지 기준 중 두 가지 기준을 충족할 수 있지만 선형 모터는 타협 없이 세 가지 기준을 모두 제공할 수 있는 유일한 기술입니다. 처리량과 총 소유 비용이 기술 선택의 결정 요인이 되면서 설계자와 OEM은 리니어 모터 기술에 더욱 익숙해지고 벨트, 랙 및 피니언, 심지어 볼 스크류와 함께 "틈새"에서 주류 상태로 이동할 수 있도록 돕고 있습니다.