Линейный двигатель часто описывают как роторный двигатель, только в разобранном виде, так что вместо вращающегося вала, создающего крутящий момент, силу создает нагрузка, движущаяся линейно. Линейные двигатели используют магнитную левитацию для перемещения объекта — таким образом, они не замедляются трением и могут обеспечить более точное управление, чем механические аналоги.

Это может напомнить вам высокоскоростные поезда, которые левитируют на магнитных рельсах — концепция линейных двигателей схожа, за исключением того, что создаваемая ими сила используется различными способами в промышленном секторе.

Типы линейных двигателей

Линейное перемещение может быть достигнуто с помощью нескольких различных конструкций двигателей. В зависимости от конструкции, для создания силы может использоваться либо силовой механизм, либо магнитная дорожка, хотя в большинстве конструкций для движения используется силовой механизм. Хотя концепция линейных двигателей одинакова для всех типов, результирующая сила, управляемость и эффективность различаются. Существует три основных типа линейных двигателей:

1. Цилиндрические линейные двигатели: это были одни из первых коммерчески доступных линейных двигателей. Однако в промышленном секторе они утратили популярность, поскольку их длина по своей природе ограничена конструкцией. Единственная точка опоры находится на концах цилиндрического стержня, а это значит, что магнит будет контактировать с приводом, если конструкция двигателя слишком длинная.

2. Линейные двигатели с U-образным профилем: эти линейные двигатели имеют две параллельные магнитные дорожки, расположенные друг напротив друга и образующие U-образную форму, при этом привод поддерживается подшипниковой системой между дорожками. Такая конструкция широко используется, поскольку минимизирует утечку магнитного потока, повышая эффективность.

3. Плоские линейные двигатели: эти типы линейных двигателей имеют плоскую направляющую под приводом. Существует несколько различных разновидностей плоских линейных двигателей:

а. Бесщелевые плоские двигатели: этот тип линейного двигателя состоит из ряда катушек, установленных на алюминиевом основании. Отсутствие железа в силе означает, что двигатель не обладает силой притяжения. Эти двигатели обеспечивают отличное управление, но имеют низкую выходную силу.

b. Бесщелевые двигатели с плоскими железными обмотками: единственное конструктивное отличие от описанного выше бесщелевого двигателя с плоскими обмотками заключается в том, что в этом двигателе обмотки установлены на железных пластинах. Это создает силу притяжения между направляющей и приводом, увеличивая величину производимой силы.

c. Плоские двигатели с пазами из ферритового железа: в этой конструкции катушки заключены в стальную конструкцию на направляющей. Это создает более сфокусированное магнитное поле, что делает эти типы плоских двигателей самыми мощными. Однако они также наиболее подвержены износу с течением времени.

Большинство линейных двигателей используются в станках или при производстве полупроводниковых компонентов, где их точность и скорость обеспечивают значительное повышение производительности. Три типа линейных двигателей, перечисленные выше, являются основными конструкциями двигателей, используемых в промышленном секторе.

Линейные двигатели — относительно новый тип двигателей, но они уже находят широкое применение. Использование магнитной левитации снижает износ, что, в свою очередь, сокращает время простоя и частоту технического обслуживания. Использование линейных двигателей имеет множество преимуществ.