रैखिक मोटरें अच्छे थ्रस्ट बलों और अत्यंत उच्च पोजिशनिंग सटीकता के साथ उच्च त्वरण दर और लंबी यात्रा दूरी प्राप्त कर सकती हैं, जबकि अन्य ड्राइव तंत्रों, जैसे बेल्ट, स्क्रू, या रैक और पिनियन, को अन्य आवश्यकताओं को प्राप्त करने के लिए इनमें से कम से कम एक आवश्यकता का त्याग करना पड़ता है। यही कारण है कि रैखिक मोटरें अत्यधिक गतिशील अनुप्रयोगों, जैसे कि मेट्रोलॉजी और अर्धचालक निर्माण, के लिए पसंदीदा विकल्प हैं।

वास्तव में, अपने प्रदर्शन विनिर्देशों के आधार पर, रैखिक मोटरें रैखिक गति अनुप्रयोगों में अक्सर पाई जाने वाली प्रतिस्पर्धी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक आदर्श समाधान प्रतीत होती हैं। लेकिन इससे यह प्रश्न उठता है, "रैखिक मोटरों को अधिक व्यापक रूप से क्यों नहीं अपनाया जाता?"

यह समझने के लिए कि रैखिक मोटरों की अपनाने की दर अभी भी अन्य ड्राइव प्रौद्योगिकियों - जैसे बेल्ट, स्क्रू, या रैक और पिनियन ड्राइव - से पीछे क्यों है, आइए रैखिक मोटर डिजाइनों के कुछ लाभों और कमियों पर नजर डालें।

ऊष्मा उत्पादन और अपव्यय

मोटर का आकार और चयन करते समय—चाहे वह घूर्णी हो या रैखिक—प्राथमिक विचारों में से एक ऊष्मा है। वास्तव में, टॉर्क (या बल) बनाम गति वक्र, जो किसी दिए गए मोटर-ड्राइव संयोजन के लिए निरंतर और आंतरायिक संचालन सीमाओं को दर्शाते हैं, निर्दिष्ट परिचालन स्थितियों में मोटर की ऊष्मा को नष्ट करने की क्षमता पर आधारित होते हैं।

रैखिक मोटरों में ऊष्मा उत्पादन रोटरी मोटरों की तुलना में और भी अधिक समस्याग्रस्त हो सकता है, क्योंकि भार फ़ोर्सर पर लगा होता है, जिसमें मोटर वाइंडिंग होती है। (कुछ रैखिक मोटर डिज़ाइनों में, भार को चुंबक ट्रैक पर लगाया जा सकता है, हालाँकि यह केवल छोटे स्ट्रोक के लिए ही संभव हो सकता है।) और लौह-रहित रैखिक मोटरों में, वाइंडिंग एपॉक्सी में समाहित होती हैं, जो लोहे या एल्युमीनियम जैसी धातुओं की तुलना में ऊष्मा को उतनी आसानी से नष्ट नहीं करती।

इसका मतलब है कि गर्मी आसानी से लोड और आसपास के घटकों में स्थानांतरित हो जाती है, जिससे तापीय विस्तार, क्षरण, या, चरम मामलों में, क्षति या विफलता होती है। भले ही लोड अप्रभावित हो, गर्मी का निर्माण मोटर के निरंतर बल उत्पादन को कम कर सकता है। इससे निपटने के लिए, कुछ अनुप्रयोगों में जबरन वायु या द्रव शीतलन की आवश्यकता होती है, जिससे लागत, पदचिह्न और जटिलता बढ़ जाती है।

संदूषण से सुरक्षा

अपने खुले डिज़ाइन और खुले चुम्बकों के कारण, चपटे, लौह-कोर रैखिक मोटरों और यू-चैनल लौह-रहित डिज़ाइनों को संदूषण से बचाना मुश्किल हो सकता है। हालाँकि सहायक रैखिक गाइडों को विभिन्न उपलब्ध सील और स्क्रैपर्स से सुरक्षित किया जा सकता है, लेकिन रैखिक मोटर के खुले चुम्बक मशीनिंग कार्यों से निकलने वाले लौह कणों या विनिर्माण और कारखाने के वातावरण में अक्सर पाए जाने वाले वायुजनित संदूषण को आकर्षित कर सकते हैं। और तरल संदूषण संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स को नुकसान पहुँचा सकता है या फीडबैक सिस्टम में बाधा डाल सकता है।

बेशक, आवरण और बाह्य संरचनाओं को संदूषण से बचाने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, लेकिन वे मोटर के लिए गर्मी को नष्ट करना अधिक कठिन बना सकते हैं, जिससे ऊपर वर्णित गर्मी से संबंधित समस्याएं और बढ़ सकती हैं।

कंपन और दोलनों की क्षतिपूर्ति

रैखिक मोटर समाधान का एक प्रमुख विक्रय बिंदु यह है कि यह मोटर और लोड के बीच यांत्रिक शक्ति संचरण घटकों—जैसे स्क्रू, बेल्ट, गियरबॉक्स और कपलिंग—की आवश्यकता को समाप्त कर देता है। इसका अर्थ है कि रैखिक मोटरों को बैकलैश, वाइंडअप और अनुपालन के प्रभावों का सामना नहीं करना पड़ता, जो कि उच्च पोजिशनिंग सटीकता प्राप्त करने और तीव्र त्वरण और मंदन दरों के साथ अत्यधिक गतिशील चालें निष्पादित करने की उनकी क्षमता का एक प्रमुख कारक है।

लेकिन यांत्रिक संचरण घटक गति प्रणाली में दोलनों के लिए अवमंदन तंत्र प्रदान करके और मशीनिंग बलों से उत्पन्न प्रतिक्रियाओं या भार की गति से प्रेरित कंपनों जैसे विक्षोभों को कम करके लाभकारी हो सकते हैं। और इस "अंतर्निहित" अवमंदन प्रभाव के बिना, दोलन और कंपन रैखिक मोटरों को वांछित स्थिति सटीकता या स्थिरीकरण समय प्राप्त करने से रोक सकते हैं।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि प्रणाली इन अवमंदित कंपनों और दोलनों के प्रभावों पर प्रतिक्रिया कर सके और उनके लिए सुधार कर सके, रैखिक मोटर प्रणालियों को अक्सर उच्च आवृत्ति वेग, स्थिति और धारा (बल) नियंत्रण लूप, और उच्च धारा लूप बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है। स्थिति प्रतिक्रिया प्रणाली - आमतौर पर एक ऑप्टिकल या चुंबकीय रैखिक एनकोडर - का भी उच्च रिज़ॉल्यूशन होना आवश्यक है ताकि नियंत्रक मोटर और भार की स्थिति को अधिक सटीकता से ट्रैक कर सके। यहाँ तक कि मशीन के फ्रेम या सहायक ढांचे को भी पर्याप्त रूप से कठोर (उच्च प्राकृतिक आवृत्ति के साथ) बनाया जाना चाहिए ताकि वह झटकों और कंपनों के प्रति अपेक्षाकृत असंवेदनशील रहे और रैखिक मोटर द्वारा उत्पन्न बलों का सामना कर सके।

दूसरे शब्दों में, चूंकि कंपन और गड़बड़ी की क्षतिपूर्ति करने में मदद करने वाले घटक कम होते हैं, इसलिए फीडबैक और नियंत्रण लूप को गतिशील, उच्च-सटीकता प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए सिस्टम के लिए तेजी से और अधिक सटीकता से संचार करने में सक्षम होना चाहिए।

स्वामित्व की कुल लागत बनाम अग्रिम लागत

और अंत में, रैखिक मोटरों को व्यापक रूप से अपनाने में एक प्रमुख बाधा उनकी प्रारंभिक लागत बनी हुई है। हालाँकि ऐसी तुलनाएँ प्रचुर मात्रा में हैं जो दर्शाती हैं कि कुछ अनुप्रयोगों में पारंपरिक बेल्ट, स्क्रू, या रैक और पिनियन समाधानों की तुलना में रैखिक मोटर समाधानों की कुल स्वामित्व लागत (TCO) कम होती है, फिर भी एक रैखिक मोटर प्रणाली की प्रारंभिक लागत उन इंजीनियरों और डिज़ाइनरों के लिए अपनाने में एक बाधा बनी हुई है, जिन्हें सीमित बजट में प्रदर्शन विनिर्देशों को पूरा करने का काम सौंपा गया है। उदाहरण के लिए: बहुत लंबी यात्रा लंबाई वाले अनुप्रयोगों के लिए - एक ऐसा क्षेत्र जहाँ रैखिक मोटर समाधान उत्कृष्ट हैं - यात्रा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए चुंबकों और उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले रैखिक एनकोडर की लागत, एक रैखिक मोटर समाधान की कीमत को कम कर सकती है।

गैर-पारंपरिक अनुप्रयोगों से रैखिक मोटर अपनाने की दर में वृद्धि हुई

ऊष्मा उत्पादन, संदूषण से सुरक्षा, उच्च-बैंडविड्थ नियंत्रण और लागत से उत्पन्न संभावित कठिनाइयों के बावजूद, रैखिक मोटरों को अपनाने की दर बढ़ रही है। कभी अर्धचालक, माप-विज्ञान और भारी-भरकम मशीनिंग अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट समाधान माने जाने वाले लौह-कोर, लौह-रहित और ट्यूबलर रैखिक मोटरों का उपयोग अब ऑटोमोटिव, खाद्य और पैकेजिंग, तथा मुद्रण अनुप्रयोगों में किया जाता है, जहाँ कार्य उतने चुनौतीपूर्ण या सटीकता की आवश्यकताएँ उतनी कठिन नहीं हो सकतीं, लेकिन जहाँ कम घटकों, कम डाउनटाइम और उच्च थ्रूपुट के लाभ अतिरिक्त लागत और डिज़ाइन संबंधी विचारों को उचित ठहराते हैं।