안녕하십니까?
리니어 모터는 이제 많이 대중화 되었죠. 특별히 부연할 것이 없어 인터넷에서 자료를 가져왔습니다. 여러 곳에서 가져온 내용이므로 특별히 출처를 밝히지는 않겠습니다. 제가 생각하기로 이정도면 개념을 잡는데 충분할 것으로 생각됩니다.


1.리니어 모터의 정의

리니어 모터는 직선으로 직접 구동되는 모터로서, 회전모터를 잘라 펼쳐놓은 것이 리니어 모터이다. 리니어 모터는 일렬로 배열된 자석사이에 위치한 코일에 전류를 흐르게 함으로써 힘을 얻는다.

2. 리니어 모터의 용도

리니어 모터 시스템은 산업전반에 걸친 기초 기반 제품으로 직선운동이 필요한 매우 다양한 분야에 적용된다. 공장자동화, 물류시스템용 이송장치와 와이어본더와 다이본더 등의 반도체 생산기계, 차세대 엘리베이터, 모노레일, 계측장비, 의료기기, 영상 및 오락산업의 모션카메라, 모션 시뮬레이터등의 분야에 폭넓게 적용된다. 각 적용분야에 따라 각각 다른 성능 및 가격의 리니어 모터 시스템이 요구되며, 이에 적합한 리니어 모터 시스템을 개발하였다.

3. 기존의 리니어 모션 시스템과의 비교

기존의 리니어 모션 시스템은 회전모터와 벨트, 랙피니언, 볼스크류 등을 이용하여 직선운동을 구현하였다. 그러나 이와 같은 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.

1. 회전 모터와 부가장치, 2가지의 장치로 구성되므로 크기가 크고, 조립이 어렵다.
2. 부가장치에서 기계적인 마찰로 인한 마모, 소음등이 발생하여 수명이 짧고 보수가 필요하다.
3. 회전모터와 부가장치 사이에서 슬립이나 백래쉬등으로 정밀한 위치제어가 어렵다.
4. 벨트는 지속적인 슬립으로 손실이 발생하고, 랙피니언은 가속도가 작으며, 볼스크류는 추력이 작고 최대이동속도가 느리다.

리니어 모터 시스템은 비접촉 직접 구동식이므로 위의 단점을 모두 보완할 수 있는 차세대 구동시스템이다.

4.리니어 모터 시스템의 효과

리니어 모터 시스템은 직접 구동식이므로 기존 선형 운동 시스템에 비하여 구조가 매우 간단하고 차지하는 공간이 적으며, 비접촉식이므로 소음 및 마모가 없어 반영구적으로 사용가능하다. 성능면에서 최소 2배이상의 빠른 이동속도, 10배 이상의 강한 추력, 5배 이상의 정밀한 위치제어가 가능하다. 따라서, 선형 운동이 필요한 모든 산업분야에 리니어 모터의 채택이 빠르게 증가하고 있다.

반도체 산업의 경우에는 리니어 모터 시스템을 사용함에 따라 시간당 작업속도를 3배 이상 향상시킬 수 있으며 불량률을 크게 개선할 수 있다. 또한 공장자동화 및 물류시스템 산업에 적용하여 보다 무거운 이동대상을 빠르게 이동시킬 수 있으므로 작업효율을 크게 개선할 수 있다. 게임 및 오락산업의 시뮬레이터에 적용하면 유압을 사용한 기존제품에 비하여 제어응답 성능이 수십배 빠르기 때문에 완벽한 현실감을 제시할 수 있다.



Linear motor FAQ

Linear motors offer many advantages, such as very high acceleration (up to 10g) and sub-micron positioning accuracy, and can be ideal for new machinery or upgrades. Other benefits include having only one moving part, which leads to simplicity and reliability, with no backlash and high stiffness. Non-contact operation also reduces wear, giving long life and a reduction in maintenance.

A linear motor can be described as being like a rotary motor whose stator and rotor have been cut and unrolled to provide linear thrust rather than rotary torque. However, because they look very different from conventional rotary motors, and because the technology is radically different from established linear motion systems - such as pneumatics, hydraulics, lead screws, rack-and-pinion gears, and belts - there are a number of frequently asked questions:

Q. What are the advantages of a linear motor over a lead screw?
A. The advantages include higher velocities (up to 50m/s), no wear, no backlash, and free movement when the power is off. Travel is virtually unlimited.

Q. Can a linear motor be mounted either vertically or upside-down?
A. Yes. A linear motor generally provides the same performance when mounted vertically, horizontally or upside-down. However, a vertically mounted linear motor must be counter-balanced.

Q. Are there different types of linear motor?
A. A wide range of motor types is available, including: single and dual-axis linear steppers; single and double-sided linear brushless and brush motors; non-commutated DC motors; AC linear induction motors; and polynoid linear actuators. In addition to these existing types, new concepts are continually being introduced.

Q. Do standard rotary motor electronics work with linear motors?
A. Generally speaking, linear motors are designed to operate with most off-the-shelf controls and drives. Essentially, linear motors use the same electric circuits as rotary motors, whether it is a stepper, brush, brushless, or AC type.

Q. Can a linear motor safely exceed its current rating?
A. Running a linear motor at a lower duty cycle allows it to be run with as much as three times its continuous current rating for a short period to produce higher forces than if the motor runs continuously.

Q. Can more than one stepper motor forcer be mounted on a stepper motor platen?
A. Yes, multiple forcers that move independently may be mounted on one platen, as long as they do not physically interfere with each other.

Q. Can more than one brushless linear motor moving coil (primary) assembly be used with a single magnet assembly (secondary)?
A. Yes, multiple coil assemblies can be used in conjunction with a single magnet assembly as long as the coil assemblies do not physically interfere with each other.

Q. Are special motors available for waterproof, vacuum or clean room environments?
A. Yes, linear motors can be built for specific applications to suit a variety of operating environments.

Q. What are the advantages of a moving magnet actuator over a solenoid?
A. A moving magnet actuator is a DC linear motor that can be operated as a servo. This allows the device to move with extreme accuracy to any position throughout its entire stroke. The moving magnet actuator is well suited for short stroke applications.

Q. What feedback devices are available?
A. Standard motors do not generally include feedback devices. Position verification sensors are available for use with single and dual axis linear stepper motors, while optical encoders are normally used with closed-loop positioning systems.

Q. What happens if the system loses power or velocity feedback?
A. If a power loss occurs, the system loses all stiffness. So, if the payload is moving, it will continue to do so until it hits a stop or until friction brings it to a stop. If the system is already at rest it will not be affected. If the feedback loop is lost, it may lead to a runaway situation. You can avoide this by utilising soft and hard stops, as well as braking systems.

Q. Do linear motors exhibit cogging?
A. Depending on their construction, some linear motors will exhibit cogging (ie move in discrete distances rather than infinitely variable distances). The effect is a result of varying magnetic forces along the length of the motor.

보다 연구에 관한 자세한 내용은 다음 site를 참조하십시오.
리니어모터

첨부는 리니어모터 기술동향자료입니다.


Linearmotor.hwp