선형 모터는 회전 모터를 분해하고 펼쳐서 회전축이 토크를 생성하는 대신 직선으로 움직이는 부하가 힘을 생성하도록 만든 것이라고 흔히 설명됩니다. 선형 모터는 자기 부상 방식을 사용하여 물체를 이동시키는데, 이 방식 덕분에 마찰로 인한 속도 저하가 없어 기계식 모터보다 훨씬 정밀한 제어가 가능합니다.

이는 자기 궤도 위를 부상하여 달리는 고속 열차를 떠올리게 할 수 있습니다. 선형 모터의 개념은 이와 유사하지만, 생성된 힘은 산업 분야에서 다양한 방식으로 활용된다는 점이 다릅니다.

선형 모터의 종류

선형 운동은 몇 가지 다른 모터 설계로 구현할 수 있습니다. 설계에 따라 포서(forcer) 또는 자기 트랙이 직선으로 움직여 힘을 생성할 수 있지만, 대부분의 설계는 포서를 사용하여 운동을 발생시킵니다. 선형 모터의 기본 개념은 모든 유형에서 동일하지만, 결과적으로 발생하는 힘, 제어 및 효율은 다양합니다. 선형 모터에는 크게 세 가지 유형이 있습니다.

1. 원통형 선형 모터: 이는 최초로 상용화된 선형 모터 중 일부입니다. 그러나 설계상 길이가 제한적이기 때문에 산업 분야에서 선호도가 떨어졌습니다. 원통형 막대의 양 끝단에만 지지점이 있어 모터 길이가 너무 길면 자석이 구동 장치에 닿게 됩니다.

2. U자형 선형 모터: 이 선형 모터는 서로 마주 보는 두 개의 평행한 자석 트랙으로 U자형 구조를 이루며, 트랙 사이에 베어링 시스템이 구동 장치를 지지합니다. 이 설계는 자속 누설을 최소화하여 효율을 높이기 때문에 널리 사용됩니다.

3. 플랫형 선형 모터: 이 유형의 선형 모터는 포서 아래에 평평한 트랙이 있습니다. 플랫형 선형 모터에는 몇 가지 다른 버전이 있습니다.

a. 슬롯리스 무철심 평판형 모터: 알루미늄 베이스에 코일이 여러 개 장착된 형태입니다. 코일에 철이 없기 때문에 인력이 발생하지 않습니다. 이러한 모터는 제어력이 우수하지만 출력은 낮습니다.

b. 슬롯리스 철판 모터: 위의 철판 모터와 설계상의 유일한 차이점은 이 모터의 코일이 철판 적층재에 장착된다는 점입니다. 이는 트랙과 구동 장치 사이에 인력을 발생시켜 생성되는 힘의 크기를 증가시킵니다.

c. 슬롯형 철판 평면 모터: 이 설계에서는 코일이 트랙 위의 강철 구조물로 둘러싸여 있습니다.これにより 자기장이 더욱 집중되어 이러한 유형의 평면 모터가 가장 강력한 출력을 낼 수 있습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 마모에 가장 취약하기도 합니다.

대부분의 선형 모터는 정밀도와 속도가 생산성 향상에 크게 기여하는 공작 기계나 반도체 부품 제조에 사용됩니다. 위에 나열된 세 가지 유형의 선형 모터는 산업 분야에서 주로 사용되는 모터 설계입니다.

선형 모터는 비교적 새로운 모터이지만 이미 널리 사용되고 있습니다. 자기 부상 방식을 사용하여 마모를 줄여 가동 중지 시간과 유지 보수 빈도를 낮춥니다. 선형 모터를 사용하면 여러 가지 이점이 있습니다.