रैखिक मोटरें बेहतर आउटपुट देती हैं, इसलिए चिकित्सा उपकरण, औद्योगिक स्वचालन, पैकेजिंग और अर्धचालक निर्माण में उत्कृष्ट हैं। इसके अलावा, नई रैखिक मोटरें शुरुआती संस्करणों की लागत, ऊष्मा और एकीकरण की जटिलता को कम करती हैं। रैखिक मोटरों में एक कुंडली (प्राथमिक भाग या फ़ोर्सर) और एक स्थिर प्लेटफ़ॉर्म शामिल होता है जिसे कभी-कभी प्लेटन या द्वितीयक कहा जाता है। इसके कई उपप्रकार हैं, लेकिन स्वचालन के लिए दो सबसे आम हैं: ब्रशलेस आयरनकोर और आयरनलेस रैखिक मोटरें।

रैखिक मोटर आमतौर पर यांत्रिक ड्राइव से बेहतर प्रदर्शन करते हैं। इनकी लंबाई असीमित होती है। यांत्रिक सेटअप की लोच और बैकलैश के बिना, सटीकता और दोहराव उच्च होते हैं और मशीन के जीवनकाल तक ऐसे ही बने रहते हैं। वास्तव में, रैखिक मोटर के केवल गाइड बेयरिंग को ही रखरखाव की आवश्यकता होती है; अन्य सभी उप-घटक घिसाव-रहित होते हैं।

आयरनकोर लीनियर मोटर्स कहाँ उत्कृष्ट हैं
आयरनकोर रैखिक मोटरों में प्राथमिक कुंडलियाँ एक लौह कोर के चारों ओर होती हैं। द्वितीयक कुंडलियाँ आमतौर पर एक स्थिर चुंबकीय पथ होती हैं। आयरनकोर रैखिक मोटरें इंजेक्शन मोल्डिंग, मशीन टूल्स और प्रेस मशीनों में अच्छी तरह काम करती हैं क्योंकि वे उच्च निरंतर बल उत्पन्न करती हैं। एक चेतावनी यह है कि आयरनकोर रैखिक मोटरें कॉगिंग कर सकती हैं, क्योंकि प्राथमिक कुंडल पर द्वितीयक कुंडलियों का चुंबकीय खिंचाव चुंबकीय पथ पर चलते समय बदलता रहता है। यहाँ दोष अवरोधक बल का है। निर्माता कॉगिंग को कई तरीकों से संबोधित करते हैं, लेकिन जहाँ सुचारू स्ट्रोक मुख्य उद्देश्य होते हैं, वहाँ यह समस्याग्रस्त होता है।

फिर भी, आयरनकोर रैखिक मोटर के कई फायदे हैं। मजबूत चुंबकीय युग्मन (लौह कोर और स्टेटर चुम्बकों के बीच) उच्च बल घनत्व प्रदान करता है। इसलिए, आयरनकोर रैखिक मोटरों का बल उत्पादन तुलनात्मक आयरनलेस रैखिक मोटरों की तुलना में अधिक होता है। इसके अलावा, ये मोटरें बहुत अधिक ऊष्मा का क्षय करती हैं क्योंकि लौह कोर संचालन के दौरान कुंडल द्वारा उत्पन्न ऊष्मा को बाहर निकाल देता है - जिससे कुंडल-से-परिवेश तापीय प्रतिरोध आयरनलेस मोटरों की तुलना में बेहतर तरीके से कम होता है। अंत में, इन मोटरों को एकीकृत करना आसान होता है क्योंकि बल और स्टेटर एक-दूसरे के सीधे सम्मुख होते हैं।

त्वरित स्ट्रोक के लिए आयरनलेस रैखिक मोटर
आयरनलेस लीनियर मोटरों के प्राथमिक भाग में लोहा नहीं होता, इसलिए ये अधिक गतिशील गति उत्पन्न करने के लिए हल्के होते हैं। इनकी कुंडलियाँ एक एपॉक्सी प्लेट में लगी होती हैं। अधिकांश आयरनलेस लीनियर मोटरों की आंतरिक सतहों पर चुम्बकों से युक्त U-आकार के ट्रैक होते हैं। ऊष्मा का निर्माण, तुलनीय आयरनकोर मोटरों की तुलना में थ्रस्ट बलों को कम कर सकता है, लेकिन कुछ निर्माता नवीन चैनल और प्राथमिक ज्यामिति के साथ इस समस्या का समाधान करते हैं।

कम सेटलमेंट समय आयरनलेस लीनियर मोटरों की गतिशीलता को और भी बेहतर बनाता है जिससे वे तेज़ और सटीक गति कर पाते हैं। प्राथमिक और द्वितीयक मोटरों के बीच कोई अंतर्निहित आकर्षण बल नहीं होने का मतलब है कि आयरनलेस लीनियर मोटरों को आयरनकोर मोटरों की तुलना में असेंबल करना भी आसान होता है। इसके अलावा, उनके सपोर्ट बेयरिंग चुंबकीय बलों के अधीन नहीं होते, इसलिए आमतौर पर वे लंबे समय तक चलते हैं।

ध्यान दें कि रैखिक मोटरों को ऊर्ध्वाधर अक्षों पर और कठोर वातावरण में परेशानी होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि बिना किसी ब्रेक या प्रतिभार के, रैखिक मोटरें (जो स्वाभाविक रूप से संपर्क-रहित होती हैं) बिजली बंद होने की स्थिति में भार को गिरने देती हैं।

इसके अलावा, कुछ कठोर वातावरणों में धूल और छीलन उत्पन्न हो सकते हैं जो रैखिक मोटरों से चिपक जाते हैं, खासकर धातु के पुर्जों की मशीनिंग करते समय। यहाँ, आयरनकोर रैखिक मोटर (और उनके चुंबक-युक्त ट्रैक) सबसे अधिक असुरक्षित होते हैं। कुछ एक्ट्यूएटर्स ऐसे वातावरणों में काम करने के लिए आयरनकोर या आयरनलेस रैखिक मोटर और धूलरोधी डिज़ाइन का उपयोग करते हैं। यह डिज़ाइन बेलो से जुड़ी समस्याओं को दूर करता है जो पारंपरिक रूप से रैखिक अक्षों की रक्षा करते हैं।

एकीकृत रैखिक-मोटर एक्चुएटर्स का चयन कब करें
रैखिक-मोटर एक्ट्यूएटर्स की प्रत्यक्ष-चालित प्रकृति असंख्य औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उत्पादकता और सिस्टम गतिशीलता को बढ़ाती है। कुछ रैखिक-मोटर आधारित एक्ट्यूएटर्स में स्थिति प्रतिक्रिया के लिए एनकोडर भी शामिल होते हैं... जिससे रैखिक मोटरों का उपयोग बेल्ट और बॉलस्क्रू-आधारित प्रणालियों की तुलना में भी आसान हो जाता है। इनमें से कुछ एक्ट्यूएटर्स रैखिक मोटर, गाइड और ऑप्टिकल (या चुंबकीय) एनकोडर को अच्छी तरह से एकीकृत करते हैं जिससे शक्ति घनत्व और भी बढ़ जाता है।

कुछ एक्ट्यूएटर्स में एनकोडर क्षैतिज रूप से स्थापित होता है ताकि बाहरी प्रभाव से उसकी स्थिति प्रभावित न हो। कुछ ऐसी व्यवस्थाएँ 230-Vac इनपुट का उपयोग करके 6 मीटर/सेकंड की गति और 60 मीटर/सेकंड2 तक त्वरण प्रदान कर सकती हैं। दो मीटर से अधिक की यात्रा क्षमता वाले मॉड्यूल भी संभव हैं। मानक विकल्पों में आमतौर पर स्थिति प्रतिक्रिया के लिए एक चुंबकीय एनकोडर शामिल होता है, हालाँकि उच्च परिशुद्धता के लिए ऑप्टिकल एनकोडर भी उपलब्ध हैं। अन्य विकल्पों में मल्टी-स्लाइडर सेटअप के साथ-साथ पूर्ण XY और गैन्ट्री सिस्टम शामिल हैं।

पारंपरिक बॉलस्क्रू मॉड्यूल की तुलना में, रैखिक-मोटर-आधारित एक्ट्यूएटर बेहतर परिशुद्धता और गति प्रदान करते हैं—यहाँ तक कि कई थ्रस्ट आउटपुट स्थितियों में भी—प्रत्यक्ष ड्राइविंग के कारण। सघन एकीकरण उत्पादकता और विश्वसनीयता को भी बढ़ाता है। ऐसे कुछ एक्ट्यूएटर में रैखिक मोटर, एक बेस, और एक एल्युमीनियम स्लाइडर को सहारा देने वाला चौड़ा रैखिक गाइड और स्थिति फीडबैक के लिए ऑप्टिकल स्केल शामिल हैं। जहाँ रैखिक मोटर आयरन रहित होती है, वहाँ इसे एल्युमीनियम स्लाइडर के साथ जोड़कर एक हल्का डिज़ाइन बनाया जा सकता है जो तेज़ी से गति करता है।

कुछ कॉम्पैक्ट लीनियर-मोटर एक्ट्यूएटर्स में पर्यावरण के अनुकूल स्नेहन के लिए बिल्ट-इन स्नेहन पैड वाले स्लाइडर भी शामिल होते हैं। यहाँ, रनर-ब्लॉक के सिरों पर स्टील बॉल सर्कुलेशन के माध्यम से रेसवे स्नेहन प्रदान करने के लिए हर्मेटिकली सीलबंद ग्रीस इंजेक्टर लगे होते हैं। कुछ मामलों में, वैकल्पिक स्नेहन पैड कम रखरखाव के साथ दीर्घकालिक संचालन के लिए स्नेहन प्रदान करते हैं, खासकर उन अक्षों पर जो छोटे स्ट्रोक बनाते हैं।

कुछ एक्ट्यूएटर्स के अंदर आयरनलेस लीनियर मोटर्स में भी कोई कॉगिंग नहीं होती, इसलिए धीरे या तेज़ चलते समय अक्ष स्थिर गति कर सकता है। कुछ डिज़ाइनों में, ऑप्टिकल लीनियर एनकोडर के साथ दोहराव 2 मिमी होता है। कुछ एक्ट्यूएटर्स 152 से 1,490 मिमी तक के स्ट्रोक और 6 से 30 मिमी तक की सीधीता में भी उपलब्ध हैं।

विशेष उदाहरण: क्लीनरूम अनुप्रयोग
छोटे स्ट्रोक और उच्च चक्र दर वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त एक अंतिम विकल्प रैखिक-मोटर एक्ट्यूएटर हैं, जिनमें गतिशील भाग चुंबक और रेल होते हैं। यहाँ, चलती केबलों के कारण कनेक्शन टूटने जैसी कोई समस्या नहीं होती। न ही धूल भरे वातावरण में कोई समस्या होती है। वास्तव में, एक्ट्यूएटर निर्वात वातावरण और क्लीनरूम में अच्छी तरह काम करते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि कॉइल स्थिर होते हैं, इसलिए गर्मी आसानी से माउंटिंग संरचनाओं में फैल जाती है। कुछ ऐसे रैखिक-मोटर एक्ट्यूएटर 94.2 या 188.3 N तक निरंतर बल और 242.1 या 484.2 N तक अधिकतम बल उत्पन्न करते हैं - संस्करण के आधार पर 3.5, 7, या 14 A की निरंतर धारा स्वीकार करते हैं। स्ट्रोक 430 मिमी तक पहुँचते हैं।

रैखिक-मोटर चरणों को निर्दिष्ट करने के लिए पैरामीटर
रैखिक मोटर्स पर आधारित एक्चुएटर्स या चरणों को निर्दिष्ट करते समय, डिज़ाइन की गति प्रोफ़ाइल के प्रत्येक भाग के लिए निम्नलिखित मानदंडों पर विचार करें:

• ज्ञात गति स्थिति क्या है?
• लोड का द्रव्यमान, सिस्टम द्रव्यमान, प्रभावी स्ट्रोक, गतिमान समय और ठहराव समय क्या है?
• ड्राइव की स्थिति, अधिकतम आउटपुट वोल्टेज, निरंतर और पीक करंट क्या है?
• सेटअप के लिए किस तरह के एनकोडर रिज़ॉल्यूशन की ज़रूरत है? क्या यह एनालॉग होना चाहिए या डिजिटल?
• एक्ट्यूएटर या स्टेज किस तरह के कार्य वातावरण में काम करेगा? कमरे का तापमान कितना होगा? क्या मशीन वैक्यूम या क्लीन रूम की स्थिति में होगी?
• गति परिशुद्धता और स्थिति सटीकता के लिए एप्लिकेशन की क्या आवश्यकताएं हैं?
• क्या लीनियर-मोटर एक्चुएटर या स्टेज भार को क्षैतिज, लंबवत या कोण पर ले जाएगा? क्या सेटअप दीवार पर लगाया जा सकेगा? क्या इसमें जगह की कमी है?

इन प्रश्नों के उत्तर देने से डिजाइन इंजीनियरों को किसी मशीनरी के लिए सबसे उपयुक्त रैखिक-मोटर पुनरावृत्ति की पहचान करने में मदद मिलेगी।