直線電機是一種能產(chǎn)生直線運動的電機。直線電機把電能轉(zhuǎn)換成直線運動的機械能，不需要任何中間傳動轉(zhuǎn)換裝置，因此比旋轉(zhuǎn)電機經(jīng)過轉(zhuǎn)換裝置形成的直線運動效率更高。

直線電機與旋轉(zhuǎn)電機的的機構(gòu)示意圖如下圖所示：

直線電機與旋轉(zhuǎn)電機的工作原理相同，都是依靠電磁力而動作的。在結(jié)構(gòu)上，直線電機可以看作是旋轉(zhuǎn)電機從中間切開并拉伸成直線而形成：直線電機中將定子稱為初級(Primary)，將轉(zhuǎn)子稱為次級(Secondary)。只不過是換了個名稱，在我看來還沒有定子和轉(zhuǎn)子形象。

a

有鐵芯直線電機（平板型直線電機）

有鐵芯直線電機將線圈纏繞在硅鋼板上，通過單面磁路最大限度提高生成力。它采用特殊的電磁設(shè)計，可提供最大額定推力，電機常數(shù)Km高，確保熱損耗低，并且齒槽力小。它的推力大，是傳動大重量物品的理想之選，可在機加工與處理過程中保持剛性。

? b

無鐵芯直線電機（U型直線電機）

無鐵芯直線電機沒有供線圈纏繞的鐵芯或插槽。它的齒槽效應(yīng)為零，重量輕并且線圈組與磁路之間無任何引力。這些特點非常適合于需要非常小的軸承摩擦力、對較輕負載具有高加速度，以及在超低速度條件下依然可確保最高恒速的應(yīng)用。模塊化設(shè)計磁路由兩排磁鐵構(gòu)成，可最大限度提高產(chǎn)生的推力，以及為磁路提供磁通回路。

? c

棒狀直線電機

平板型直線電動機沿著直線運動相垂直的方向卷成筒形，就形成了棒狀直線電機。在特殊需求時，它還可以制成既有旋轉(zhuǎn)運動又有直線運動的旋轉(zhuǎn)直線電機。旋轉(zhuǎn)直線的運動體可以是初級側(cè)，也可以是次級側(cè)。

? d

音圈直線電機

音圈電機工作原理是在均勻氣隙磁場中放入一個圓筒狀繞組，繞組通電產(chǎn)生電磁力帶動負載做直線往復(fù)運動。改變電流的強弱和極性，就可以改變電磁力的大小和方向。具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、高速、高加速、響應(yīng)快等特性。主要應(yīng)用于Z軸輕型負載，短行程，高頻往返運動，也適用于力控制場合。其結(jié)構(gòu)如下：

? e

弧形無鐵芯直線電機

無鐵芯直線電機可以理解為經(jīng)過電磁和機械優(yōu)化設(shè)計后的變異體。其結(jié)構(gòu)通過配置多個線圈或多個拼接磁軌，可以實現(xiàn)有限角度或360°運行模式。

以上五種直線電機是市場上比較常見的，其應(yīng)用場景最為廣泛。

審核編輯：劉清