누군가 "모터"라고 하면 대부분의 사람들에게 떠오르는 이미지는 대개 회전하는 것입니다. 그러나 모터는 선형 모터와 같이 다양한 형태를 취할 수 있습니다.

선형 모터는 1940년대 후반 맨체스터 대학의 Eric Laithwaite 박사가 발명했습니다. 처음에는 저가속 장치로 시작했지만 현대에는 자동화 분야에서 초고속 기술이 가능해졌습니다. 이 기술은 자기 부상 운송의 기초가 되기도 했습니다.

건설

로터리 모터와 달리 리니어 모터는 고정자 내에서 회전하는 로터가 없지만 대신 트랙을 따라 앞뒤로 움직이는 캐리지가 있습니다.

리니어 모터의 구조는 회전식 3상 모터와 동일하지만 개방되고 평평해졌습니다. 선형 모터용 서보 드라이브를 구성하는 것은 회전 모터용 드라이브를 구성하는 것과 동일합니다.

선형 모터는 극성이 교대로 바뀌는 영구 자석과 3상 코일이 있는 움직이는 캐리지로 구성됩니다. 이 코일을 통과하는 전류의 방향은 위상을 북쪽 또는 남쪽으로 자화시켜 모터 트랙을 따라 각각 당기거나 밀어냅니다.

선형 액추에이터와 비교한 응용 분야

선형 모터가 선형 모션 제어를 달성하는 유일한 방법은 아닙니다. 대부분의 경우 회전 모터와 볼 스크류 또는 선형 액추에이터를 사용하여 동일한 모션을 얻을 수 있습니다. 볼 스크류 및 선형 액추에이터는 일반적으로 선형 모터보다 훨씬 저렴하므로 다음과 같은 질문을 할 수도 있습니다.

볼 스크류나 선형 액추에이터 대신 선형 모터를 사용하는 이유는 무엇입니까?

짧은 답변: 선형 모터는 빠른 동작, 가속 및 매우 높은 정확도를 제공합니다. 볼 스크류와 선형 액추에이터는 높은 힘과 저렴한 비용을 제공합니다.

긴 답변: 앞서 살펴보았듯이 선형 모터는 브러시리스 회전 모터와 동일하게 구성되지만 평평하게 만들어집니다. 응용 분야에 사용될 때 영구 자석을 따라 움직이는 캐리지에 하중이 부착됩니다. 기어링이 없기 때문에 백래시 없이 놀라운 반응성과 속도를 제공하는 직접 구동 시스템입니다. 단점은 힘이 자기력의 강도와 모터 코일이 전달할 수 있는 전력량에 의해 제한된다는 것입니다.

반면, 볼 스크류 및 선형 액추에이터는 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는 기계식 기어 시스템에 연결된 회전 모터를 사용합니다. 기어링이 관련되어 있으므로 사용 가능한 힘의 양은 선형 모터에서 사용 가능한 힘보다 훨씬 높습니다. 볼 스크류의 리드가 짧을수록 더 많은 힘이 생성될 수 있지만 속도가 저하됩니다. 또한 정확성을 감소시키는 이러한 유형의 시스템에서는 반발이 있을 것입니다.

선형 모터는 산업용 3D 프린터와 같이 속도 및 정확도 요구 사항이 회전식 모터 및 기계식 액추에이터보다 더 요구되는 직접 구동 응용 분야에 사용되며, 볼 나사 또는 선형 액추에이터로는 속도 및 가속이 불가능할 수 있습니다.