直線(xiàn)電機，可以被想象成是旋轉電機被沿著(zhù)徑面切開(kāi)并被展開(kāi)鋪平，這樣一臺直接驅動(dòng)直線(xiàn)電機，可以驅動(dòng)產(chǎn)生直線(xiàn)運動(dòng)，無(wú)需氣動(dòng)、液壓推桿或由旋轉運動(dòng)通過(guò)皮帶、絲杠等直線(xiàn)驅動(dòng)裝置的轉換。

旋轉電機產(chǎn)生旋轉扭矩，相應的直線(xiàn)電機產(chǎn)生直線(xiàn)驅動(dòng)力。
相關(guān)術(shù)語(yǔ)

直線(xiàn)電機的基本類(lèi)型

正如有交流、直流等不同類(lèi)型的旋轉電機，直線(xiàn)電機也有很多不同類(lèi)型，比如：交流、直流和步進(jìn)等等。

下面這張表簡(jiǎn)單的描述了各種不同類(lèi)型的直線(xiàn)電機的應用特性：

無(wú)刷電機

無(wú)刷直線(xiàn)電機運行時(shí)是無(wú)接觸式的，可以做到繞組的免維護。分無(wú)鐵芯（例如我們在之前介紹過(guò)的 Indra MCL ）和有鐵芯版本，可以使用標準三相伺服放大器驅動(dòng)，具備提供高速和高加速運動(dòng)曲線(xiàn)的能力。無(wú)刷直線(xiàn)電機可以產(chǎn)生高達 12 個(gè) G 力的加速度，直線(xiàn)運動(dòng)速度可達 5 m/s 以上。

有電刷直線(xiàn)電機

有刷直線(xiàn)電機更適合較長(cháng)行程，開(kāi)環(huán)或閉環(huán)的直線(xiàn)運動(dòng)應用。它的速度可以達到 2.5 m/s、低至 25 mm/s。配合直線(xiàn)編碼器反饋，這類(lèi)直線(xiàn)電機可以實(shí)現很高精度的位置、速度和加速度控制。

音圈

音圈電機比較適合短距離行程（通常小于 5 cm）閉環(huán)伺服應用。緊湊的體積，適合極小的安裝空間。音圈有極低的機電時(shí)間常數，較低的運動(dòng)質(zhì)量，適合較輕負載的高加速度。音圈分為線(xiàn)圈移動(dòng)類(lèi)型和磁鐵移動(dòng)類(lèi)型。

直線(xiàn)步進(jìn)

直線(xiàn)步進(jìn)電機可以用于開(kāi)環(huán)或閉環(huán)的定位應用中。由于定位是內置于沖頭和壓板內的，無(wú)需額外的反饋裝置，因此可以從整體上降低系統成本。對于開(kāi)環(huán)控制，無(wú)需復雜的伺服整定。同時(shí)多個(gè)沖頭可以在一個(gè)壓板上運行。

使用直線(xiàn)步進(jìn)，通常加速度可以做到 1 個(gè) G 力，速度可以達到 2.5 m/s。 有單軸和雙軸版本。

直線(xiàn)感應電機

直線(xiàn)感應電機通常由可變頻的三相交流電源驅動(dòng)，或者如果需要速度控制，可以使用矢量驅動(dòng)器。加速度可達 1 個(gè) G 力，速度可以超過(guò) 45m/s。 感應直線(xiàn)電機非常適合高速、長(cháng)距離運動(dòng)的重負載應用。

管狀直線(xiàn)電機

管狀直線(xiàn)電機通常是由單相或三相電源驅動(dòng)。加速度可超過(guò) 1 個(gè) G 力；比較適合短行程，較低工作周期 Duty Cycle 的應用；可以用來(lái)替代一些氣缸的運動(dòng)應用。

直線(xiàn)電機的輸出力系數

直線(xiàn)電機輸出力

正如上面所說(shuō)，直線(xiàn)電機產(chǎn)生力輸出（以牛頓 N 為單位），并沿著(zhù)直線(xiàn)軸推動(dòng)負載運動(dòng)。不同類(lèi)型的直線(xiàn)電機產(chǎn)品提供不同級別大小的力輸出。

而持續力輸出是基于工作制周期的。工作制是一個(gè)具體的百分數：

直線(xiàn)電機的優(yōu)點(diǎn)：

更快的加速度

高達 10 個(gè) G 力（甚至更快）的加速度，這可以縮短工作周期，提升用戶(hù)的生產(chǎn)效率

高速

可達 45 m/s 或更高

高精度

精度可達 1 μm/305 mm

可重復定位精度

可達 1 μm

無(wú)回程間隙

在絲杠、齒輪、齒條和皮帶等系統中會(huì )出現回程間隙，而直線(xiàn)電機采用直接驅動(dòng)，不會(huì )出現回程間隙

高剛性

相比滾珠絲杠等直線(xiàn)運動(dòng)系統，直接驅動(dòng)的電機可以提供極高的驅動(dòng)剛性。

運行極為順滑

由于消除了機械連接，直線(xiàn)電機方案可以提供更順滑的運行。

元件無(wú)接觸

減少元件摩擦和磨損，降低用戶(hù)維護成本。

更長(cháng)壽命

因為減少和簡(jiǎn)化了組件，在正常運行情況下，可以極大延長(cháng)使用壽命。

減少維護

降低用戶(hù)總體擁有成本。

行程長(cháng)度無(wú)限制

相比滾珠絲杠，直線(xiàn)電機行程完全沒(méi)有限制?？梢院?jiǎn)單的通過(guò)增加定子單元延長(cháng)運動(dòng)行程。