直線電機的結(jié)構(gòu)可以看作是將一臺旋轉(zhuǎn)電機沿徑向剖開，并將電機的圓周展開成直線而形成的。其中定子相當(dāng)于直線電機的初級，轉(zhuǎn)子相當(dāng)于直線電機的次級，當(dāng)初級通入電流后，在初次級之間的氣隙中產(chǎn)生行波磁場，在行波磁場與次級永磁體的作用下產(chǎn)生驅(qū)動力，從而實現(xiàn)運動部件的直線運動。 

 

直線電機的工作原理

    設(shè)想把一臺旋轉(zhuǎn)運動的感應(yīng)電動機沿著半徑的方向剖開，并且展平，這就成了一臺直線感應(yīng)圖電動機。

    初級做得很長，延伸到運動所需要達到的位置，也可以把次級做得很長；既可以初級固定、次級移動，也可以次級固定、初 級移動．

    通入交流電后在定子中產(chǎn)生的磁通，根據(jù)楞次定律，在動體的金屬板上感應(yīng)出渦流。設(shè)引起渦流的感應(yīng)電壓為E，金屬板上有電感L和電阻R，渦流電流和磁通密度將按費來明法則產(chǎn)生連續(xù)的推力F。 

直線電機的特點

    高速響應(yīng) 由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的如絲杠等機械傳動件，使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。

    位精度高 線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機械機構(gòu)引起的傳動誤差減少了插補時因傳動系統(tǒng)滯后帶來跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機床的定位精度。

    傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現(xiàn)象，同時提高了其傳動剛度。  

    速度快、加減速過程短

    行程長度不受限制 在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機，就可以無限延長其行程長度。 

    動安靜、噪音低 由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機械接觸），其運動時噪音將大大降低。 

    效率高 由于無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機械摩擦?xí)r的能量損耗。 

直線電機的應(yīng)用

    直線電機主要應(yīng)用于三個方面：

        應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)，這類應(yīng)用場合比較多；

        作為長期連續(xù)運行的驅(qū)動電機；

        應(yīng)用在需要短時間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運動能的裝置中。

    U型直線電機可以直接驅(qū)動，無需將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)為線性運動，機械結(jié)構(gòu)簡單可靠。電機運行超平穩(wěn)，無齒槽效應(yīng)，動態(tài)響應(yīng)速度極快，慣量小，加速度可達20G，速度達到10-30m/s，低速1µm/s時運動平滑，剛性高，結(jié)構(gòu)緊湊，可選配直線編碼器做高精度位置控制，其位置精度取決于所選編碼器。

    定子軌道可以按需要連接，因而理論上電機長度不限。電機動子與定子不接觸運動，沒有采用普通絲桿滾珠和皮帶等傳動的磨損、卡死、背隙問題，因此我們的直線電機可以達到免維護長期工作。我們的U型直線電機分為有鐵芯和無鐵芯兩類，有鐵芯類直線電機單位體積出力更大，無鐵芯直線電機無磁滯和渦流效應(yīng)，運動更加平滑高速，磁損耗少，發(fā)熱小。 

    此類直線電機特別適用于：機器人、致動器、直線平臺、光學(xué)光纖排列定位、精密機床、半導(dǎo)體制造、視覺系統(tǒng)、電子元件接插、工廠自動化等對運動系統(tǒng) 的速度和精度同時要求較高的應(yīng)用場合。

   另外還有音圈直線電機、平板直線電機、直線電機倒立擺、二維直線電機平臺等各種直線電機適應(yīng)不同需要。