लीनियर मोटर

एक रेखीय मोटर एक प्रत्यक्ष-चालित विद्युत मोटर है जो सीधी रेखा में बल उत्पन्न करती है और बिना किसी अतिरिक्त ऊर्जा स्थानांतरण तंत्र के विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करके रेखीय गति उत्पन्न करती है। इसे हम घूर्णनशील मोटर को त्रिज्या दिशा से काटकर समतल बिछाने के रूप में समझ सकते हैं।

चुंबकीय संरचना के आधार पर, रैखिक मोटरों के दो मुख्य प्रकार होते हैं: लौह कोर और लौह रहित। लौह कोर रैखिक मोटरों को कभी-कभी फ्लैट रैखिक मोटर भी कहा जाता है। लौह रहित रैखिक मोटरों को वायु कोर या यू-चैनल रैखिक मोटर भी कहते हैं। एचजीटी रैखिक मोटर का द्वितीयक भाग, चुंबक असेंबली, आपूर्ति करती है। रैखिक मोटर चुंबक असेंबली एक चुंबकीय ट्रैक होता है जिसमें योक प्लेट पर स्थायी चुंबक लगे होते हैं। इसे ब्रश रहित डीसी रोटरी मोटर के अनरोल्ड रोटर के रूप में समझा जा सकता है।

लोहे की परत और स्थायी चुम्बकों के बीच चुंबकीय आकर्षण के कारण, लोहे के कोर वाले रैखिक मोटर उच्च बल प्रदान कर सकते हैं। खुली संरचना के कारण, इनमें ऊष्मा का उत्सर्जन आसानी से हो जाता है। चुम्बकों की एक पंक्ति और सरल संरचना के कारण, ये आमतौर पर सस्ते होते हैं। लोहे के कोर वाले रैखिक मोटर प्रेसिंग, मोल्डिंग, पीसीबी ड्रिलिंग मशीन, प्रिंटिंग और गति स्थिरता जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।

स्टील लेमिनेशन स्टैक के बजाय एपॉक्सी में लिपटी प्राथमिक कॉइल्स के साथ, आयरनलेस लीनियर मोटर्स में गति की सुगमता बहुत अधिक होती है और इनमें कोई कॉगिंग नहीं होती। इसके अलावा, इनका वजन कम होता है और सेटिंग का समय भी कम लगता है। आयरनलेस लीनियर मोटर्स उच्च गति असेंबली और परिवहन, स्कैनिंग, गैर-यांत्रिक बेयरिंग, सेमीकंडक्टर और वैक्यूम अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।

विभिन्न गतिशील भागों (चलने वाली कॉइल और चलने वाले चुंबक ट्रैक) के लिए, दो प्रकार की प्रणालियाँ होती हैं। आमतौर पर, चुंबक ट्रैक स्थिर भाग होता है और कॉइल युक्त बलक गतिशील भाग होता है, जिससे कम द्रव्यमान के कारण अधिक त्वरण प्राप्त होता है। लेकिन चलने वाले चुंबक मोटर उच्च परिशुद्धता प्राप्त करने में सक्षम होते हैं। रैखिक मोटरों का आकार इस प्रकार हो सकता है: एक सतह पर लगे ट्रैक की प्लेट जिस पर एक गतिशील बलक लगा हो (फ्लैट रैखिक मोटर), दो समानांतर चुंबक ट्रैक जो एक दूसरे के सामने हों और जिनके बीच में बलक लगा हो (यू-चैनल रैखिक मोटर), या एक बलक जो चुंबकों को रखने वाली एक बेलनाकार छड़ पर चलता हो (ट्यूबलर रैखिक मोटर)। विशिष्ट विन्यास परिचालन स्थिति और विशेष अनुप्रयोग पर निर्भर करता है। कुछ प्रकारों का पालन किया जाता है।

लौह कोर रैखिक मोटरइसमें तीन-चरण वाले विद्युत चुम्बकीय कॉइल होते हैं जो फोर्सर पर लगे लेमिनेशन के लोहे के कोर (दांतों) के चारों ओर लिपटे होते हैं, और लोहे का कोर बल उत्पादन को बढ़ा सकता है। हालांकि, फोर्सर और ट्रैक के बीच कॉगिंग बल और आकर्षण बल भी उत्पन्न होंगे, जो थ्रस्ट बल और बेयरिंग के जीवनकाल को प्रभावित करेंगे।
लोहे रहित रैखिक मोटरइन्हें कभी-कभी यू-चैनल लीनियर मोटर भी कहा जाता है, और इनकी वाइंडिंग लोहे की लेमिनेशन स्टैक के बजाय एपॉक्सी में लगाई जाती है। आमतौर पर, कॉइल वाइंडिंग तीन-फेज की होती है, जिसमें ब्रशलेस कम्यूटेशन होता है। शून्य कॉगिंग और आकर्षण बल बेयरिंग का जीवनकाल बढ़ाते हैं, लेकिन बल आउटपुट कम हो जाता है।

स्लॉटलेस लीनियर मोटर्सआयरन कोर मोटर्स और आयरनलेस मोटर्स के डिज़ाइन तत्वों को मिलाकर बनाया गया है। इसमें बैक आयरन वाली तीन-फेज कॉइल को एक ही ट्रैक पर एपॉक्सी से जोड़ा गया है। यू-चैनल आयरनलेस डिज़ाइन की तुलना में इनकी लागत कम होती है और ऊष्मा का अपव्यय बेहतर होता है, साथ ही आयरन कोर डिज़ाइन की तुलना में इनमें आकर्षण बल कम होता है और कॉगिंग भी कम होती है।

स्लॉटलेस-आयरनलेस फ्लैट मोटर्स में कॉइल एल्यूमीनियम बेस पर लगे होते हैं। वहीं, स्लॉटलेस-आयरन फ्लैट मोटर्स में कॉइल लोहे की परतों पर लगे होते हैं, जिनका उपयोग चुंबकीय क्षेत्र को निर्देशित करने और बल बढ़ाने के लिए किया जाता है, और फिर इन्हें एल्यूमीनियम बेस पर लगाया जाता है। लोहे की परतों वाली संरचना में आकर्षण बल और कॉगिंग बल मौजूद होते हैं, लेकिन यह डिज़ाइन आयरनलेस डिज़ाइन की तुलना में अधिक बल उत्पन्न करता है।

ट्यूबलर लीनियर मोटर्सट्यूबलर लीनियर मोटर एक अन्य प्रकार की लीनियर मोटर है। इसकी कॉइल वाइंडिंग आमतौर पर तीन-फेज की होती है, जिसमें हॉल इफेक्ट डिवाइस का उपयोग करके ब्रशलेस कम्यूटेशन होता है, और इन मोटरों का निर्माण लोहे या लोहे रहित स्टेटर से किया जा सकता है। ट्यूबलर लीनियर मोटर में कॉइल बेलनाकार चुंबक शाफ्ट को घेरे रहती हैं। जब फोर्सर में करंट को तीन-फेज में समायोजित किया जाता है, तो चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होते हैं।

वॉइस कॉइल मोटर, जिसे नॉन-कम्यूटेتد डीसी लीनियर मोटर भी कहा जाता है, एक सिंगल-फेज़ ट्यूबलर लीनियर मोटर है जिसमें गतिशील कॉइल या गतिशील चुंबक होते हैं। इसमें स्थायी चुंबक और कॉइल होते हैं, और जब कॉइल से प्रवाहित होने वाली धारा स्थायी चुंबकीय क्षेत्रों के साथ परस्पर क्रिया करती है, तो गतिज बल उत्पन्न होता है।