「モーター」と聞くと、ほとんどの人は回転するものを思い浮かべるでしょう。ただし、モーターはリニアモーターなど、さまざまな形式を取ることができます。

リニアモーターは、1940 年代後半にマンチェスター大学のエリック ライスウェイト博士によって発明されました。当初は低加速デバイスとして始まりましたが、現代では、この技術により非常に高速な自動化が可能になりました。この技術はリニアモーターカー輸送の基礎にもなりました。

工事

回転モーターとは異なり、リニアモーターはステーター内で回転するローターを備えておらず、代わりにトラックに沿って前後に移動するキャリッジを備えています。

リニアモーターの構造は回転三相モーターと同じですが、開いて平らになっています。リニア モーター用のサーボ ドライブの構成は、回転モーター用のドライブの構成と同じです。

リニア モーターは、極性が交互に切り替わる永久磁石と、3 相のコイルを備えた可動キャリッジで構成されています。これらのコイルを流れる電流の方向によって位相が北または南に磁化され、それぞれモーターのトラックに沿って引っ張られたり押し込まれます。

リニアアクチュエータと比較したアプリケーション

リニアモーターだけがリニアモーション制御を実現する方法ではありません。多くの場合、回転モーターとボールねじまたはリニアアクチュエーターを使用して同じ動作を実現できます。ボールねじとリニア アクチュエータは通常、リニア モータよりもはるかに安価なので、次のように疑問に思う人もいるかもしれません。

なぜボールネジやリニアアクチュエータの代わりにリニアモータを使用するのでしょうか?

簡単な答え: リニア モーターは、高速動作、加速、および非常に高い精度を目的としています。ボールねじとリニアアクチュエータは、高力と低コストを実現します。

長い答え: これまで見てきたように、リニア モーターはブラシレス ロータリー モーターと同じ構造ですが、平らになっています。アプリケーションで使用する場合、負荷は永久磁石に沿って移動するキャリッジに取り付けられます。ギアがないため、これはダイレクトドライブシステムであり、バックラッシュのない驚くべき応答性とスピードを実現します。欠点は、磁力の強さとモーターコイルが伝えることができる電力の量によって力が制限されることです。

一方、ボールねじとリニアアクチュエータは、回転運動を直線運動に変換する機械歯車システムに接続された回転モーターを使用します。ギアが関与しているため、利用できる力の量はリニア モーターから利用できる力よりもはるかに大きくなります。ボールねじのリードが短いほど、より多くの力を生成できますが、速度が犠牲になります。この種のシステムの多くでは、バックラッシュに対処する必要があり、精度が低下します。

リニア モーターは、産業用 3D プリンターなど、回転モーターや機械式アクチュエーターが提供できる以上の速度と精度の要件が求められるダイレクト ドライブ アプリケーションで使用されます。このような速度と加速度は、ボール ネジやリニア アクチュエーターではおそらく不可能です。