一般電動(dòng)機工作時(shí)都是轉動(dòng)的．但是用旋轉的電機驅動(dòng)的交通工具（比如電動(dòng)機車(chē)和城市中的電車(chē)等）需要做直線(xiàn)運動(dòng)，用旋轉的電機驅動(dòng)的機器的一些部件也要做直線(xiàn)運動(dòng)，這就需要增加把旋轉運動(dòng)變?yōu)橹本€(xiàn)運動(dòng)的一套裝置，能不能直接運用直線(xiàn)運動(dòng)的電機來(lái)驅動(dòng)，從而省去這套裝，人們就提出了這個(gè)問(wèn)題，現在已制成了直線(xiàn)運動(dòng)的電動(dòng)機，即直線(xiàn)電機。

什么是直線(xiàn)電機

直線(xiàn)電機（linear motion actuator）也稱(chēng)線(xiàn)性電機，線(xiàn)性馬達，直線(xiàn)馬達，推桿馬達。最常用的直線(xiàn)電機類(lèi)型是平板式和U 型槽式，和管式。 線(xiàn)圈的典型組成是三相，有霍爾元件實(shí)現無(wú)刷換相。

現代先進(jìn)的驅動(dòng)技術(shù)主要分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為電磁式的，另一類(lèi)則為非電磁式的。

電磁類(lèi)的現代先進(jìn)的驅動(dòng)技術(shù)主要由現代電磁類(lèi)驅動(dòng)器與現代控制系統組成，它的驅動(dòng)器包括傳統改進(jìn)型的電磁驅動(dòng)器與新發(fā)展型的電磁驅動(dòng)器。它們中有旋轉的、直線(xiàn)的、磁浮的、電磁發(fā)射的等等。

直線(xiàn)電機是一種將電能直接轉換成直線(xiàn)運動(dòng)機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺旋轉電機按徑向剖開(kāi)，并展成平面而成。

直線(xiàn)電機是一種將電能直接轉換成直線(xiàn)運動(dòng)機械能而不需通過(guò)中問(wèn)任何轉換裝置的新穎電機，它具有系統結構簡(jiǎn)單、磨損少、噪聲低、組合性強、維護方便等優(yōu)點(diǎn)。旋轉電機所具有的品種，直線(xiàn)電機幾乎都有相對應的品種

直線(xiàn)電機結構示意圖如下圖所示。直線(xiàn)電機是將傳統圓筒型電機的初級展開(kāi)拉直，變初級的封閉磁場(chǎng)為開(kāi)放磁場(chǎng)，而旋轉電機的定子部分變?yōu)橹本€(xiàn)電機的初級，旋轉電機的轉子部分變?yōu)橹本€(xiàn)電機的次級。

直流電機結構圖

如果初級是固定不動(dòng)的，次級就能沿著(zhù)行波磁場(chǎng)運動(dòng)的方向做直線(xiàn)運動(dòng)。即可實(shí)現高速機床的直線(xiàn)電機直接驅動(dòng)的進(jìn)給方式，把直線(xiàn)電機的初級和次級分別直接安裝在高速機床的工作臺與床身上。由于這種進(jìn)給傳動(dòng)方式的傳動(dòng)鏈縮短為0，被稱(chēng)為機床進(jìn)給系統的“零傳動(dòng)”。

直線(xiàn)電機的工作原理

一般電動(dòng)機工作時(shí)都是轉動(dòng)的。但是用旋轉的電機驅動(dòng)的交通工具（比如電動(dòng)機車(chē)和城市中的電車(chē)等）需要做直線(xiàn)運動(dòng)，用旋轉的電機驅動(dòng)的機器的一些部件也要做直線(xiàn)運動(dòng)。這就需要增加把旋轉運動(dòng)變?yōu)橹本€(xiàn)運動(dòng)的一套裝置。能不能直接運用直線(xiàn)運動(dòng)的電機來(lái)驅動(dòng)，從而省去這套裝呢？幾十年前人們就提出了這個(gè)問(wèn)題?，F在已制成了直線(xiàn)運動(dòng)的電動(dòng)機，即直線(xiàn)電機。

直線(xiàn)電機的原理并不復雜．設想把一臺旋轉運動(dòng)的感應電動(dòng)機沿著(zhù)半徑的方向剖開(kāi)，并且展平，這就成了一臺直線(xiàn)感應電動(dòng)機。在直線(xiàn)電機中，相當于旋轉電機定子的，叫初級；相當于旋轉電機轉子的，叫次級，初級中通以交流，次級就在電磁力的作用下沿著(zhù)初級做直線(xiàn)運動(dòng)。

這時(shí)初級要做得很長(cháng)，延伸到運動(dòng)所需要達到的位置，而次級則不需要那么長(cháng)，實(shí)際上，直線(xiàn)電機既可以把初級做得很長(cháng)，也可以把次級做得很長(cháng)；既可以初級固定、次級移動(dòng)，也可以次級固定、初級移動(dòng)。

直線(xiàn)感應電動(dòng)機是由旋轉電動(dòng)機演變而來(lái)。當一次側的三相(或多相)繞組通入對稱(chēng)正弦交流電流時(shí)，會(huì )產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)。當不考慮由于鐵芯兩端開(kāi)斷而引起的縱向邊緣效應時(shí)，這個(gè)氣隙磁場(chǎng)的分布情況與旋轉電動(dòng)機相似，沿著(zhù)直線(xiàn)方向按正弦規律分布。

但它不是旋轉而是沿著(zhù)直線(xiàn)平移，稱(chēng)為行波磁場(chǎng)(如圖6中1曲線(xiàn)所示)。顯然行波磁場(chǎng)的移動(dòng)速度與旋轉磁場(chǎng)在定子內圓表面上的線(xiàn)速度是一樣的，行波磁場(chǎng)移動(dòng)的速度稱(chēng)為同步速度。

(1：行波磁場(chǎng)，2：二次側，3：一次側)

式中：

D——旋轉電動(dòng)機定手內圓周的直徑；

t——極距，t=πD/2p；

P——極對數；

f1——電源的頻率。

行波磁場(chǎng)切割二次側導條，將在導條中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢和電流，導條的電流和氣隙磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生切向電磁力。如果一次側固定不動(dòng)，則二次側便在這個(gè)電磁力的作用下，順著(zhù)行波磁場(chǎng)的移動(dòng)方向作直線(xiàn)運動(dòng)。若二次側移動(dòng)的速度用v表示，轉差率用s表示，則有

電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，s在0~1之間。

二次側移動(dòng)速度為：

可見(jiàn)，改變極距或電源頻率，均可改變二次側移動(dòng)的速度;改變一次繞組中通電相序，可改變二次側移動(dòng)的方向。