"모터"라고 하면 대부분 사람들이 떠올리는 이미지는 회전하는 물체입니다. 하지만 모터는 선형 모터처럼 다양한 형태를 가질 수 있습니다.

선형 모터는 1940년대 후반 맨체스터 대학교의 에릭 레이스웨이트 박사에 의해 발명되었습니다. 처음에는 저가속 장치로 시작되었지만, 현대에 이르러서는 자동화 분야에서 매우 빠른 속도를 낼 수 있게 되었습니다. 또한 이 기술은 자기부상 운송 수단의 기반이 되었습니다.

건설

회전 모터와 달리 선형 모터는 고정자 안에서 회전하는 회전자가 없고 대신 트랙을 따라 앞뒤로 움직이는 캐리지가 있습니다.

선형 모터의 구조는 회전 3상 모터와 동일하지만, 개방형이고 평평합니다. 선형 모터용 서보 드라이브를 구성하는 것은 회전 모터용 드라이브를 구성하는 것과 동일합니다.

선형 모터는 극성이 교대로 변하는 영구 자석과 3상 코일이 있는 움직이는 캐리지로 구성됩니다. 이 코일을 통과하는 전류 방향은 북상 또는 남상 코일을 자화시켜 모터 트랙을 따라 각각 당기거나 밀어냅니다.

선형 액추에이터와 비교한 응용 분야

선형 모터는 선형 모션 제어를 달성하는 유일한 방법은 아닙니다. 많은 경우, 회전 모터와 볼스크류 또는 선형 액추에이터를 사용하여 동일한 모션을 구현할 수 있습니다. 볼스크류와 선형 액추에이터는 일반적으로 선형 모터보다 훨씬 저렴하기 때문에 다음과 같은 의문이 생길 수 있습니다.

볼 스크류나 선형 액추에이터 대신 선형 모터를 사용하는 이유는 무엇입니까?

간단히 말해서, 선형 모터는 빠른 동작, 가속도, 그리고 매우 높은 정확도를 위해 사용됩니다. 볼스크류와 선형 액추에이터는 높은 힘과 저렴한 비용을 위해 사용됩니다.

긴 답변: 앞서 살펴보았듯이 선형 모터는 브러시리스 회전 모터와 구조가 같지만, 평면으로 되어 있습니다. 특정 용도로 사용될 경우, 부하는 영구 자석을 따라 움직이는 캐리지에 부착됩니다. 기어가 없기 때문에 직접 구동 시스템으로, 백래시 없이 놀라운 반응성과 속도를 제공합니다. 단점은 자기력의 강도와 모터 코일이 전달할 수 있는 전력량에 따라 출력이 제한된다는 것입니다.

반면, 볼 스크류와 리니어 액추에이터는 회전 운동을 선형 운동으로 변환하는 기계식 기어 시스템에 연결된 회전 모터를 사용합니다. 기어가 사용되기 때문에 사용 가능한 힘의 양이 리니어 모터에서 얻을 수 있는 힘보다 훨씬 큽니다. 볼 스크류의 리드가 짧을수록 더 많은 힘을 생성할 수 있지만, 속도가 저하됩니다. 또한 이러한 유형의 시스템 중 다수는 정확도를 저하시키는 백래시를 고려해야 합니다.

선형 모터는 회전 모터와 기계적 액추에이터가 제공할 수 있는 것보다 속도와 정확도가 더 필요한 직접 구동 애플리케이션(예: 산업용 3D 프린터)에 사용되며, 볼 스크류나 선형 액추에이터로는 불가능한 속도와 가속을 제공합니다.