लीनियर मोटर्स उच्च त्वरण दर और लंबी दूरी तक चलने के साथ-साथ अच्छी थ्रस्ट फोर्स और बेहद उच्च पोजिशनिंग सटीकता प्राप्त कर सकती हैं, जबकि बेल्ट, स्क्रू या रैक और पिनियन जैसे अन्य ड्राइव तंत्रों को इन आवश्यकताओं में से कम से कम एक को पूरा करने के लिए त्यागना पड़ता है। यही कारण है कि मेट्रोलॉजी और सेमीकंडक्टर निर्माण जैसे अत्यधिक गतिशील अनुप्रयोगों के लिए लीनियर मोटर्स पसंदीदा विकल्प हैं।

दरअसल, उनके प्रदर्शन संबंधी विशिष्टताओं के आधार पर, रैखिक मोटरें रैखिक गति अनुप्रयोगों में अक्सर पाई जाने वाली परस्पर विरोधी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एकदम सही समाधान प्रतीत होती हैं। लेकिन इससे यह सवाल उठता है, "रैखिक मोटरों को व्यापक रूप से क्यों नहीं अपनाया जाता?"

यह समझने के लिए कि बेल्ट, स्क्रू या रैक और पिनियन ड्राइव जैसी अन्य ड्राइव तकनीकों की तुलना में लीनियर मोटर्स को अपनाने की दर अभी भी धीमी क्यों है, आइए लीनियर मोटर डिजाइनों के कुछ लाभों और कमियों पर एक नजर डालते हैं।

ऊष्मा का उत्पादन और अपव्यय

किसी मोटर का आकार निर्धारित करते समय और उसका चयन करते समय—चाहे वह घूर्णी हो या रेखीय—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 परिचालन सीमाओं को दर्शाते हैं, निर्दिष्ट परिचालन स्थितियों के तहत मोटर की ऊष्मा को नष्ट करने की क्षमता पर आधारित होते हैं।

रेखीय मोटरों में ऊष्मा का उत्पादन घूर्णी मोटरों की तुलना में कहीं अधिक समस्याग्रस्त हो सकता है, क्योंकि भार बलक पर लगा होता है, जिसमें मोटर वाइंडिंग होती हैं। (कुछ रेखीय मोटर डिज़ाइनों में, भार को चुंबक ट्रैक पर लगाया जा सकता है, हालांकि यह केवल छोटी गतियों के लिए ही संभव हो सकता है।) और लोहे रहित रेखीय मोटरों में, वाइंडिंग एपॉक्सी में लिपटी होती हैं, जो लोहे या एल्यूमीनियम जैसी धातुओं की तरह आसानी से ऊष्मा का अपव्यय नहीं करती हैं।

इसका अर्थ है कि ऊष्मा आसानी से लोड और आसपास के घटकों में स्थानांतरित हो जाती है, जिससे तापीय विस्तार, क्षरण या, चरम मामलों में, क्षति या विफलता हो सकती है। भले ही लोड अप्रभावित रहे, ऊष्मा के संचय से मोटर की निरंतर बल उत्पादन क्षमता कम हो सकती है। इससे निपटने के लिए, कुछ अनुप्रयोगों में जबरन वायु या तरल शीतलन की आवश्यकता होती है, जिससे लागत, आकार और जटिलता बढ़ जाती है।

संदूषण से सुरक्षा

खुले डिज़ाइन और खुले मैग्नेट के कारण, फ्लैट, आयरन कोर लीनियर मोटर्स और यू-चैनल आयरनलेस डिज़ाइन को संदूषण से बचाना मुश्किल हो सकता है। हालांकि सपोर्टिंग लीनियर गाइड्स को बाज़ार में आसानी से मिलने वाली विभिन्न सील और स्क्रैपर से सुरक्षित किया जा सकता है, लेकिन लीनियर मोटर के खुले मैग्नेट मशीनिंग प्रक्रियाओं से या विनिर्माण और कारखाने के वातावरण में अक्सर पाए जाने वाले वायुजनित संदूषण से लौह कणों को आकर्षित कर सकते हैं। साथ ही, तरल संदूषण संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स को नुकसान पहुंचा सकता है या फीडबैक सिस्टम में बाधा डाल सकता है।

बेशक, आवरण और बाहरी संरचनाओं को संदूषण से बचाने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है, लेकिन वे मोटर के लिए गर्मी को बाहर निकालना और भी मुश्किल बना सकते हैं, जिससे ऊपर वर्णित गर्मी से संबंधित समस्याएं और भी बढ़ सकती हैं।

कंपन और दोलनों की भरपाई करना

लीनियर मोटर सॉल्यूशन की प्रमुख खूबियों में से एक यह है कि इसमें मोटर और लोड के बीच स्क्रू, बेल्ट, गियरबॉक्स और कपलिंग जैसे यांत्रिक शक्ति संचरण घटकों की आवश्यकता नहीं होती है। इसका अर्थ यह है कि लीनियर मोटर्स बैकलैश, वाइंडअप और कम्प्लायंस जैसी समस्याओं से मुक्त होती हैं, जो उनकी उच्चतर स्थिति निर्धारण सटीकता प्राप्त करने और तीव्र त्वरण और मंदी दर के साथ अत्यधिक गतिशील गति करने की क्षमता में एक महत्वपूर्ण कारक है।

लेकिन गति प्रणाली में यांत्रिक संचरण घटक दोलनों के लिए अवमंदन तंत्र प्रदान करके और मशीनिंग बलों की प्रतिक्रियाओं या भार की गति से उत्पन्न कंपन जैसी गड़बड़ियों 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 सिस्टम इन अनियंत्रित कंपन और दोलनों के प्रभावों पर प्रतिक्रिया कर सके और उनमें सुधार कर सके, लीनियर मोटर सिस्टम को अक्सर उच्च आवृत्ति वाले वेग, स्थिति और धारा (बल) नियंत्रण लूप और उच्च धारा लूप बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है। स्थिति फीडबैक सिस्टम - आमतौर पर एक ऑप्टिकल या चुंबकीय लीनियर एनकोडर - को भी उच्च रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता होती है ताकि नियंत्रक मोटर और लोड की स्थिति को अधिक सटीक रूप से ट्रैक कर सके। यहां तक ​​कि मशीन फ्रेम या सहायक संरचना को भी इतना कठोर (उच्च प्राकृतिक आवृत्ति के साथ) बनाया जाना चाहिए कि वह झटकों और कंपनों के प्रति अपेक्षाकृत असंवेदनशील रहे और लीनियर मोटर द्वारा उत्पन्न बलों का सामना कर सके।

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

प्रारंभिक लागत बनाम स्वामित्व की कुल लागत

अंत में, लीनियर मोटर्स के व्यापक उपयोग में एक प्रमुख बाधा इसकी शुरुआती लागत ही बनी हुई है। हालांकि कई तुलनात्मक अध्ययन यह दर्शाते हैं कि कुछ अनुप्रयोगों में पारंपरिक बेल्ट, स्क्रू या रैक और पिनियन समाधानों की तुलना में लीनियर मोटर समाधानों की कुल स्वामित्व लागत (TCO) कम होती है, फिर भी सीमित बजट में प्रदर्शन संबंधी विशिष्टताओं को पूरा करने वाले इंजीनियरों और डिजाइनरों के लिए लीनियर मोटर सिस्टम की शुरुआती लागत एक बड़ी रुकावट है। उदाहरण के लिए: बहुत लंबी यात्रा लंबाई वाले अनुप्रयोगों के लिए - जो कि लीनियर मोटर समाधानों की उत्कृष्ट क्षमता का एक क्षेत्र है - यात्रा आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए मैग्नेट और उच्च-रिज़ॉल्यूशन लीनियर एनकोडर की लागत लीनियर मोटर समाधान को अनुपयुक्त बना सकती है।

गैर-पारंपरिक अनुप्रयोगों से लीनियर मोटर को अपनाने की दर में वृद्धि हो रही है।

ऊष्मा उत्पादन, संदूषण से सुरक्षा, उच्च-बैंडविड्थ नियंत्रण और लागत जैसी संभावित कठिनाइयों के बावजूद, लीनियर मोटर्स को अपनाने की दर बढ़ रही है। कभी सेमीकंडक्टर, मेट्रोलॉजी और हेवी-ड्यूटी मशीनिंग अनुप्रयोगों के लिए विशिष्ट समाधान माने जाने वाले आयरन कोर, आयरनलेस और ट्यूबलर लीनियर मोटर्स अब ऑटोमोटिव, खाद्य एवं पैकेजिंग और प्रिंटिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किए जा रहे हैं, जहाँ गति उतनी चुनौतीपूर्ण नहीं होती और सटीकता की आवश्यकताएँ उतनी अधिक नहीं होतीं, लेकिन कम घटकों, कम डाउनटाइम और उच्च थ्रूपुट के लाभ अतिरिक्त लागत और डिज़ाइन संबंधी विचारों को उचित ठहराते हैं।