선형 모터는 우수한 추력력과 매우 높은 포지셔닝 정확도로 높은 가속도 속도와 긴 이동 길이를 달성 할 수 있으며, 벨트, 나사 또는 랙 및 피니언과 같은 다른 구동 메커니즘은 다른 요구 사항을 달성하기 위해 이러한 요구 사항 중 하나 이상을 희생해야합니다. 그렇기 때문에 선형 모터가 계측 및 반도체 제조와 같은 역동적 인 응용 프로그램에 선호되는 선택입니다.

실제로, 성능 사양에 따라 선형 모터는 선형 모션 응용 프로그램에서 자주 발견되는 경쟁 요구 사항을 해결하기위한 완벽한 솔루션 인 것 같습니다. 그러나 그것은 "왜 선형 모터가 더 널리 채택되지 않습니까?"라는 질문을 제기합니다.

선형 모터의 채택 속도가 왜 벨트, 나사 또는 랙 및 피니언 드라이브와 같은 다른 드라이브 기술 뒤에 여전히 지연되는지 이해하려면 선형 모터 설계의 이점과 단점을 살펴 보겠습니다.

열 생성 및 소산

회전식이든 선형이든 모터 크기를 조정하고 선택할 때 1 차 고려 사항 중 하나는 열입니다. 실제로, 주어진 모터 드라이브 조합의 연속적이고 간헐적 인 작동 범위를 묘사하는 토크 (또는 힘) 대 속도 곡선은 특정 작동 조건 하에서 열을 소산하는 모터의 능력을 기반으로합니다.

하중은 모터 권선을 포함하는 포머에 장착되기 때문에 로터리 모터보다 선형 모터보다 열 발생이 더 문제가 될 수 있습니다. (일부 선형 모터 설계에서는 부하가 자석 트랙에 장착 될 수 있지만, 이것은 짧은 스트로크의 경우에만 가능할 수 있습니다.) 철도가없는 선형 모터에서는 에폭시에 권선이 캡슐화되며, 이는 철이나 알루미늄과 같은 금속과 쉽게 열을 소산하지 않습니다.

이는 열이 하중 및 주변 구성 요소로 쉽게 전달되어 열 팽창, 저하 또는 극단적 인 경우 손상 또는 고장을 유발한다는 것을 의미합니다. 하중이 영향을받지 않더라도 열 축적은 모터의 연속력 출력을 줄일 수 있습니다. 이를 위해 일부 응용 프로그램에는 강제 공기 또는 액체 냉각이 필요하므로 비용, 발자국 및 복잡성이 증가합니다.

오염으로부터의 보호

개방형 디자인과 노출 된 자석으로 인해 플랫, 철 코어 선형 모터 및 U 채널 철분이없는 디자인은 오염으로부터 보호하기가 어려울 수 있습니다. 지지 선형 가이드는 다양한 상용 씰과 스크레이퍼로 보호 될 수 있지만, 선형 모터의 노출 된 자석은 가공 작업 또는 제조 및 공장 환경에서 종종 발견되는 공기 중 오염으로 철 입자를 끌어들일 수 있습니다. 액체 오염은 민감한 전자 제품을 손상 시키거나 피드백 시스템을 방해 할 수 있습니다.

물론, 덮개와 외부 구조는 오염을 방지하도록 설계 될 수 있지만, 모터가 열을 소산하기가 더 어려워서 위에서 설명한 열 관련 문제를 악화시킬 수 있습니다.

진동 및 진동을 보상합니다

선형 모터 솔루션의 주요 판매 포인트 중 하나는 모터와 하중 사이의 나사, 벨트, 기어 박스 및 커플 링과 같은 기계적 전력 전송 구성 요소가 필요하지 않다는 것입니다. 이는 선형 모터가 백래시, 윈드 업 및 준수의 영향으로 어려움을 겪지 않으며, 이는 빠른 가속 및 감속 속도로 매우 높은 포지셔닝 정확도를 달성하고 동적 동작을 실행하는 능력의 주요 요인입니다.

그러나 기계적 변속기 구성 요소는 진동 및 방해를위한 댐핑 메커니즘을 제공하고 가공력의 반응 또는 하중의 움직임에 의해 유도 된 진동과 같은 감쇠 메커니즘을 제공함으로써 유리할 수 있습니다. 이 "내장"댐핑 효과가 없으면 진동 및 진동으로 선형 모터가 원하는 위치 정확도 또는 침전 시간을 달성하지 못하게 할 수 있습니다.

시스템이 이러한 비 램프 진동 및 진동의 영향에 반응하고 수정할 수 있도록 선형 모터 시스템은 종종 더 높은 주파수 속도, 위치 및 전류 (힘) 제어 루프 및 더 높은 전류 루프 대역폭을 필요로합니다. 위치 피드백 시스템 (일반적으로 광학 또는 자기 선형 인코더)은 컨트롤러가 모터 및 하중의 위치를보다 정확하게 추적 할 수 있도록 해상도가 더 높아야합니다. 기계 프레임이나지지 구조조차도 충격과 진동에 비교적 모욕적으로 유지하고 선형 모터에 의해 생성 된 힘을 견딜 수 있도록 충분히 뻣뻣하게 만들어야합니다.

다시 말해, 진동과 교란을 보상하는 데 도움이되는 구성 요소가 적기 때문에 피드백 및 제어 루프는 시스템이 역동적이고 높은 정확도 성능을 달성하기 위해 더 빠르고 정확하게 통신 할 수 있어야합니다.

선결제 비용 대 총 소유 비용

마지막으로, 선형 모터의 광범위한 채택에 대한 주요 제한 요인 중 하나는 계속해서 선불 비용입니다. 일부 애플리케이션에서 전통적인 벨트, 나사 또는 랙 및 피니언 솔루션에 대한 선형 모터 솔루션의 TCO (Total-Cost of the Tocost of the relearship)를 보여주는 비교가 많지만 선형 모터 시스템의 선형 비용은 여전히 ​​예산이 제한된 예산 내에서 성능 사양에 따라 회의를 갖는 엔지니어 및 설계자의 채택에 대한 장벽입니다. 사례 : 선형 모터 솔루션이 뛰어나는 영역 중 하나가 매우 긴 이동 길이의 응용 분야의 경우, 여행 요구 사항을 충족하기위한 자석 및 고해상도 선형 인코더 비용은 선형 모터 솔루션을 고려할 수없는 가격으로 평가할 수 있습니다.

비 전통적인 응용 프로그램은 선형 모터 채택 속도의 성장을 유도합니다

열 생성에 의한 잠재적 어려움, 오염, 대역폭 제어 및 비용으로부터의 보호, 선형 모터의 채택 속도가 증가하고 있습니다. 반도체, 계측 및 대형 가공 응용 프로그램, 철 코어, 철분이없는 및 관형 선형 모터를위한 틈새 솔루션으로 간주되면 이제 자동차, 식품 및 포장 및 인쇄 애플리케이션에 사용되며, 이동이 요구하는 것만 큼 도전적이거나 정확성 요구 사항이 적지 않을 수 있지만, 더 적은 성분의 비용이 적은 시간, 더 높은 비용을 고려할 수 없으며, 더 높은 비용을 고려할 수 있습니다.