"Motor" denildiğinde, çoğu insanın aklına genellikle dönen bir şey gelir. Ancak motorlar, doğrusal motorlar gibi farklı biçimlerde de olabilir.

Doğrusal motor, 1940'ların sonlarında Manchester Üniversitesi'nden Dr. Eric Laithwaite tarafından icat edildi. Başlangıçta düşük ivmeli cihazlar olarak ortaya çıktılar, ancak günümüzde bu teknoloji otomasyonda son derece yüksek hızlara ulaşabilecek hale geldi. Bu teknoloji aynı zamanda manyetik levitasyonlu ulaşımın da temelini oluşturdu.

Yapı

Döner motorların aksine, doğrusal motorlarda stator içinde dönen bir rotor bulunmaz; bunun yerine, bir ray üzerinde ileri geri hareket eden bir taşıyıcı bulunur.

Doğrusal motorun yapısı, döner üç fazlı motorla aynıdır ancak açılmış ve düzleştirilmiştir. Doğrusal bir motor için servo sürücü yapılandırması, döner bir motor için sürücü yapılandırmasıyla aynıdır.

Doğrusal motor, kutupları değişen kalıcı mıknatıslardan ve üç fazlı bobinlere sahip hareketli bir kızaktan oluşur. Bu bobinlerden geçen akımın yönü, fazları kuzey veya güney yönünde mıknatıslar; bu da sırasıyla motor rayı boyunca çekme veya itme kuvveti uygular.

Doğrusal Aktüatörlerle Karşılaştırıldığında Uygulamalar

Doğrusal hareket kontrolünü sağlamanın tek yolu doğrusal motorlar değildir. Birçok durumda, aynı hareket döner motor ve bilyalı vida veya doğrusal aktüatör kullanılarak da elde edilebilir. Bilyalı vidalar ve doğrusal aktüatörler genellikle doğrusal motorlardan çok daha ucuzdur, bu nedenle bazıları şu soruyu sorabilir:

Bilyalı vida veya doğrusal aktüatör yerine neden doğrusal motor kullanılır?

Kısa cevap: Doğrusal motorlar hızlı hareket, ivme ve çok yüksek hassasiyet için kullanılır. Bilyalı vidalar ve doğrusal aktüatörler ise yüksek kuvvet ve düşük maliyet için tasarlanmıştır.

Uzun cevap: Gördüğümüz gibi, doğrusal motor, fırçasız döner motorla aynı şekilde inşa edilmiştir, ancak düzleştirilmiştir. Bir uygulamada kullanıldığında, yük, kalıcı mıknatıslar boyunca hareket eden kızağa bağlanır. Dişli mekanizması olmadığı için bu, inanılmaz bir tepki hızı ve geri tepme olmadan hız sağlayan doğrudan tahrikli bir sistemdir. Dezavantajı, kuvvetin manyetik kuvvetlerin gücü ve motor bobinlerinin taşıyabileceği güç miktarı ile sınırlı olmasıdır.

Öte yandan, bilyalı vidalar ve doğrusal aktüatörler, dönme hareketini doğrusal harekete dönüştüren mekanik bir dişli sistemine bağlı döner motorlar kullanır. Dişli sistemi söz konusu olduğundan, elde edilebilen kuvvet miktarı, doğrusal bir motordan elde edilebilen kuvvete göre çok daha yüksektir. Bilyalı vidanın adım uzunluğu ne kadar kısa olursa, o kadar fazla kuvvet üretilebilir, ancak hızda bir kayıp olur. Ayrıca, bu tür sistemlerin çoğunda, doğruluğu azaltan geri tepme de söz konusu olacaktır.

Doğrusal motorlar, hız ve hassasiyet gereksinimlerinin döner motor ve mekanik aktüatörlerin sağlayabileceğinden daha yüksek olduğu doğrudan tahrik uygulamalarında kullanılır; örneğin, endüstriyel 3D yazıcılarda, bilyalı vida veya doğrusal aktüatörle muhtemelen mümkün olmayan bir hız ve ivme elde edilebilir.