बेस प्लेट, लीनियर मोटर, लीनियर गाइड, एनकोडर और कंट्रोल सहित संपूर्ण लीनियर मोटर स्टेज।

डायरेक्ट ड्राइव लीनियर सर्वो मोटर्स के उपयोग में पिछले कुछ वर्षों में उल्लेखनीय वृद्धि देखी गई है, जिसका एक कारण उपयोगकर्ताओं की उच्च उत्पादन क्षमता और बेहतर परिशुद्धता की मांग है। हालांकि लीनियर मोटर्स को मुख्य रूप से उच्च गति, लंबे स्ट्रोक और उत्कृष्ट स्थिति सटीकता प्रदान करने की क्षमता के लिए जाना जाता है, जो अन्य ड्राइव तंत्रों के साथ संभव नहीं है, वे अत्यंत धीमी, सुचारू और सटीक गति भी प्राप्त कर सकते हैं। वास्तव में, लीनियर मोटर तकनीक इतनी व्यापक क्षमताएं प्रदान करती है - थ्रस्ट बल, वेग, त्वरण, स्थिति सटीकता और दोहराव - कि ऐसे बहुत कम अनुप्रयोग हैं जिनके लिए लीनियर मोटर्स उपयुक्त समाधान नहीं हैं।

लीनियर मोटर के प्रकारों में लीनियर सर्वो मोटर, लीनियर स्टेपर मोटर, लीनियर इंडक्शन मोटर और थ्रस्ट ट्यूब लीनियर मोटर शामिल हैं। जब किसी अनुप्रयोग के लिए लीनियर सर्वो मोटर सबसे अच्छा विकल्प हो, तो प्रारंभिक मोटर चयन के दौरान विचार करने योग्य तीन बातें यहाँ दी गई हैं।

मुख्य विचारणीय बिंदु: लोहे का कोर या लोहे रहित कोर?
लीनियर डायरेक्ट ड्राइव सर्वो मोटर्स दो मुख्य प्रकार की होती हैं: आयरन कोर या आयरनलेस। इसका तात्पर्य यह है कि प्राथमिक भाग (रोटरी मोटर के स्टेटर के समान) में वाइंडिंग आयरन लेमिनेशन स्टैक में लगी होती है या एपॉक्सी में। डिज़ाइन और चयन में पहला कदम आमतौर पर यह तय करना होता है कि एप्लिकेशन को आयरन कोर लीनियर मोटर की आवश्यकता है या आयरनलेस लीनियर मोटर की।

आयरन कोर लीनियर मोटर्स उन अनुप्रयोगों के लिए सबसे उपयुक्त हैं जिनमें अत्यधिक बल की आवश्यकता होती है। इसका कारण यह है कि प्राथमिक भाग की लेमिनेशन में दांत (उभार) होते हैं जो विद्युत चुम्बकीय प्रवाह को द्वितीयक भाग के चुंबकों की ओर केंद्रित करते हैं (घूर्णी मोटर में रोटर के समान)। प्राथमिक भाग में मौजूद लोहे और द्वितीयक भाग में मौजूद स्थायी चुंबकों के बीच यह चुंबकीय आकर्षण मोटर को उच्च बल प्रदान करने में सक्षम बनाता है।

आयरनलेस लीनियर मोटर्स में आमतौर पर थ्रस्ट फोर्स की क्षमता कम होती है, इसलिए वे प्रेसिंग, मशीनिंग या मोल्डिंग जैसे अनुप्रयोगों में पाई जाने वाली अत्यधिक उच्च थ्रस्ट आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त नहीं हैं। लेकिन वे उच्च गति असेंबली और परिवहन में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं।

लोहे के कोर वाले डिज़ाइन की एक कमी है कॉगिंग, जो गति की सुगमता को कम कर देती है। कॉगिंग प्राथमिक भाग के खांचेदार डिज़ाइन के कारण होती है, जिसके चलते समय यह द्वितीयक भाग के चुम्बकों के साथ कुछ "पसंदीदा" स्थितियाँ बना लेता है। प्राथमिक भाग की द्वितीयक भाग के चुम्बकों के साथ संरेखित होने की प्रवृत्ति को दूर करने के लिए, मोटर को अधिक बल उत्पन्न करना पड़ता है, जिससे वेग में उतार-चढ़ाव उत्पन्न होता है - जिसे कॉगिंग कहा जाता है। बल और वेग में यह उतार-चढ़ाव गति की सुगमता को कम कर देता है, जो उन अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण समस्या हो सकती है जहाँ यात्रा के दौरान गति की गुणवत्ता (न केवल अंतिम स्थिति की सटीकता) महत्वपूर्ण होती है।

घिसावट को कम करने के लिए निर्माता कई तरीके अपनाते हैं। एक आम तरीका है चुम्बकों (या दांतों) की स्थिति को तिरछा करना, जिससे प्राथमिक दांतों के द्वितीयक चुम्बकों के ऊपर से गुजरते समय सुगम संक्रमण हो सके। इसी तरह का प्रभाव चुम्बकों के आकार को एक लंबे अष्टभुज में बदलकर भी प्राप्त किया जा सकता है।

कॉगिंग को कम करने का एक अन्य तरीका फ्रैक्शनल वाइंडिंग कहलाता है। इस डिज़ाइन में, प्राइमरी में सेकेंडरी की तुलना में अधिक लेमिनेशन टीथ होते हैं, और लेमिनेशन स्टैक का आकार विशेष होता है। ये दोनों बदलाव मिलकर कॉगिंग बलों को बेअसर कर देते हैं। और हां, सॉफ्टवेयर हमेशा समाधान प्रदान करता है। एंटी-कॉगिंग एल्गोरिदम सर्वो ड्राइव और कंट्रोलर को प्राइमरी को दी जाने वाली धारा को समायोजित करने की अनुमति देते हैं ताकि बल और वेग में होने वाले बदलाव कम से कम हों।

आयरनलेस लीनियर मोटर्स में कॉगिंग नहीं होती, क्योंकि इनकी प्राइमरी कॉइल स्टील लेमिनेशन के बजाय एपॉक्सी में लिपटी होती हैं। आयरनलेस लीनियर सर्वो मोटर्स का द्रव्यमान कम होता है (एपॉक्सी स्टील से हल्की होती है, हालांकि कम कठोर होती है), जिससे ये इलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम में पाए जाने वाले कुछ उच्चतम त्वरण, मंदी और अधिकतम वेग मान प्राप्त कर सकती हैं। आयरनलेस मोटर्स का सेटलिंग टाइम आमतौर पर आयरन कोर मोटर्स की तुलना में बेहतर (कम) होता है। प्राइमरी में स्टील की कमी और इसके परिणामस्वरूप कॉगिंग या वेग रिपल की कमी का मतलब यह भी है कि आयरनलेस लीनियर मोटर्स बहुत धीमी, स्थिर गति प्रदान कर सकती हैं, आमतौर पर 0.01 प्रतिशत से कम गति भिन्नता के साथ।

एकीकरण का स्तर क्या होगा?
रोटरी मोटर्स की तरह, लीनियर सर्वो मोटर्स भी मोशन सिस्टम का एक हिस्सा होती हैं। एक संपूर्ण लीनियर मोटर सिस्टम में लोड को सहारा देने और निर्देशित करने के लिए बेयरिंग, केबल मैनेजमेंट, फीडबैक (आमतौर पर एक लीनियर एनकोडर), और एक सर्वो ड्राइव और कंट्रोलर की भी आवश्यकता होती है। अत्यधिक अनुभवी OEM और मशीन निर्माता, या वे लोग जिनकी डिज़ाइन या परफॉर्मेंस संबंधी आवश्यकताएं बहुत विशिष्ट होती हैं, वे अपनी आंतरिक क्षमताओं और विभिन्न निर्माताओं से उपलब्ध घटकों का उपयोग करके एक संपूर्ण सिस्टम का निर्माण कर सकते हैं।

बेल्ट, रैक और पिनियन, या स्क्रू पर आधारित प्रणालियों की तुलना में लीनियर मोटर सिस्टम का डिज़ाइन निस्संदेह सरल है। इसमें कम घटक होते हैं और श्रमसाध्य असेंबली चरण भी कम होते हैं (बॉल स्क्रू सपोर्ट को संरेखित करने या बेल्ट को कसने की आवश्यकता नहीं होती)। लीनियर मोटरें गैर-संपर्क होती हैं, इसलिए डिज़ाइनरों को ड्राइव यूनिट के स्नेहन, समायोजन या अन्य रखरखाव की व्यवस्था करने की चिंता नहीं करनी पड़ती। लेकिन उन OEM और मशीन निर्माताओं के लिए जो एक संपूर्ण समाधान की तलाश में हैं, लीनियर मोटर चालित एक्चुएटर्स, उच्च-सटीकता वाले स्टेज और यहां तक ​​कि कार्टेशियन और गैन्ट्री सिस्टम के लिए भी कई विकल्प उपलब्ध हैं।

क्या यह वातावरण लीनियर मोटर के लिए उपयुक्त है?
क्लीनरूम और वैक्यूम जैसे कठिन वातावरणों में लीनियर मोटर्स को अक्सर प्राथमिकता दी जाती है, क्योंकि इनमें चलने वाले पुर्जे कम होते हैं और इन्हें लगभग किसी भी प्रकार के लीनियर गाइड या केबल मैनेजमेंट के साथ जोड़ा जा सकता है ताकि कण उत्पादन, गैस उत्सर्जन और तापमान संबंधी आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। और अत्यधिक कठिन परिस्थितियों में, द्वितीयक भाग (मैग्नेट ट्रैक) को चलने वाले भाग के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जबकि प्राथमिक भाग (केबल और केबल मैनेजमेंट सहित वाइंडिंग) स्थिर रहता है।

लेकिन यदि वातावरण में धातु के टुकड़े, धातु की धूल या धातु के कण मौजूद हों, तो लीनियर सर्वो मोटर सबसे अच्छा विकल्प नहीं हो सकता है। यह विशेष रूप से आयरन कोर लीनियर मोटरों के लिए सही है क्योंकि इनका डिज़ाइन स्वाभाविक रूप से खुला होता है, जिससे मैग्नेट ट्रैक संदूषण के संपर्क में आ जाता है। आयरनलेस लीनियर मोटरों का अर्ध-बंद डिज़ाइन बेहतर सुरक्षा प्रदान करता है, लेकिन यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि सेकेंडरी पार्ट में बना स्लॉट सीधे संदूषण के संपर्क में न आए। आयरन कोर और आयरनलेस दोनों प्रकार की लीनियर मोटरों को बंद करने के लिए डिज़ाइन विकल्प उपलब्ध हैं, लेकिन इससे मोटर की ऊष्मा अपव्यय क्षमता कम हो सकती है, जिससे एक समस्या के बदले दूसरी समस्या उत्पन्न हो सकती है।