直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動裝置。

直線電機常用類型有哪些?

按工作原理分類

直流電機、異步電機、同步電機和步進電機等

按結構形式分類

單邊扁平型電機、雙邊扁平型電機、圓盤型電機、圓筒型/管型電機等

平板式直線電機

鐵芯安裝在鋼疊片結構然后再安裝到鋁背板上，鐵疊片結構用在指引磁場和增加推力。磁軌和動子之間產生的吸力和電機產生的推力成正比，疊片結構導致接頭力產生。把動子安裝到磁軌上時必須小心以免他們之間的吸力造成傷害。

U型槽式直線電機

有兩個介于金屬板之間且都對著線圈動子的平行磁軌。動子由導軌系統(tǒng)支撐在兩磁軌中間。動子是非鋼的，意味著無吸力且在磁軌和推力線圈之間無干擾力產生。非鋼線圈裝配具有慣量小，允許非常高的加速度。線圈一般是三相的，無刷換相?？梢杂每諝饫鋮s法冷卻電機來獲得性能的增強。也有采用水冷方式的。這種設計可以較好地減少磁通泄露因為磁體面對面安裝在U形導槽里。這種設計也最小化了強大的磁力吸引帶來的傷害。

這種設計的磁軌允許組合以增加行程長度，只局限于線纜管理系統(tǒng)可操作的長度，編碼器的長度，和機械構造的大而平的結構的能力。

圓柱形動磁體直線電機

動子是圓柱形結構。沿固定著磁場的圓柱體運動。這種電機是最初發(fā)現的商業(yè)應用但是不能使用于要求節(jié)省空間的平板式和U型槽式直線電機的場合。圓柱形動磁體直線電機的磁路與動磁執(zhí)行器相似。區(qū)別在于線圈可以復制以增加行程。典型的線圈繞組是三相組成的，使用霍爾裝置實現無刷換相。推力線圈是圓柱形的，沿磁棒上下運動。這種結構不適合對磁通泄漏敏感的應用。必須小心操作保證手指不卡在磁棒和有吸引力的側面之間。

管狀直線電機設計的一個潛在的問題出現在，當行程增加，由于電機是完全圓柱的而且沿著磁棒上下運動，唯一的支撐點在兩端。保證磁棒的徑向偏差不至于導致磁體接觸推力線圈的長度總會有限制。

音圈電機

因其結構類似于喇叭的音圈而得名，具有高頻響、高精度的特點。此類電機分為圓柱型音圈電機和擺動型音圈電機，也就是所謂的圓柱型直線電機。

直線電機的結構

主要包括定子、動子和直線運動的支撐輪三部分。為了保證在行程范圍內定子和動子之間具有良好的電磁場耦合，定子和動子的鐵心長度不等，定子可制成短定子和長定子兩種形式。由于長定子結構成本高、運行費用高，所以很少采用。直線電動機與旋轉磁場一樣，定子鐵心也是由硅鋼片疊成，表面開有齒槽，槽中嵌有三相、兩相或單相繞組，單相直線異步電動機可制成罩極式，也可通過電容移相。

直線電機是將傳統(tǒng)圓筒型電機的初級展開拉直，變初級的封閉磁場為開放磁場，而旋轉電機的定子部分變?yōu)橹本€電機的初級，旋轉電機的轉子部分變?yōu)橹本€電機的次級。如果初級是固定不動的，次級就能沿著行波磁場運動的方向做直線運動，即可實現高速機床的直線電機直接驅動的進給方式，把直線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。由于這種進給傳動方式的傳動鏈縮短為0，被稱為機床進給系統(tǒng)的“零傳動”。

直線電機的工作原理

在直線電機中，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初級做直線運動。這時初級要做得很長，延伸到運動所需要達到的位置，而次級則不需要那么長，實際上，直線電機既可以把初級做得很長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。

直線感應電動機是由旋轉電動機演變而來。當一次側的三相或多相繞組通入對稱正弦交流電流時，會產生氣隙磁場。當不考慮由于鐵芯兩端開斷而引起的縱向邊緣效應時，這個氣隙磁場的分布情況與旋轉電動機相似，沿著直線方向按正弦規(guī)律分布。

直線電機的優(yōu)點

1、結構簡單

直線電機不需要經過中間轉換機構而直接產生直線運動，使結構大大簡化，運動慣量減少，動態(tài)響應性能和定位精度大大提高。同時也提高了可靠性，節(jié)約了成本，使制造和維護更加簡便。它的初次級可以直接成為機構的一部分，這種獨特的結合使得這種優(yōu)勢進一步體現出來。

2、高加速度

直線電機驅動相比其他絲杠、同步帶和齒輪齒條驅動的一個顯著優(yōu)勢。

3、適合高速直線運動

因為沒有離心力的約束，普通材料亦可以達到較高的速度。如果初、次級間用氣墊或磁墊保存間隙，運動時無機械接觸，因而運動部分也就無摩擦和噪聲。這樣，傳動零部件沒有磨損，可大大減小機械損耗，避免拖纜、鋼索、齒輪與皮帶輪等所造成的噪聲，從而提高整體效率。

4、初級繞組利用率高

管型直線感應電機中，初級繞組是餅式的，沒有端部繞組，因而繞組利用率高。

5、無橫向邊緣效應

橫向效應是指由于橫向開斷造成的邊界處磁場的削弱，而圓筒型直線電機橫向無開斷，所以磁場沿周向均勻分布。

6、易于調節(jié)和控制

通過調節(jié)電壓或頻率，或更換次級材料，可以得到不同的速度、電磁推力，適用于低速往復運行場合。

7、適應性強

直線電機的初級鐵芯可以用環(huán)氧樹脂封成整體，具有較好的防腐、防潮性能，便于在潮濕、粉塵和有害氣體的環(huán)境中使用;而且可以設計成多種結構形式，滿足不同情況的需要。