摘要：一般电动机工作时都是转动的，但是用旋转的电机驱动的交通工具（比如电动机车和城市中的电车等）需要做直线运动，用旋转的电机驱动的机器的一些部件也要做直线运动．这就需要增加把旋转运动变为直线运动的一套装置．能不能直接运用直线运动的电机来驱动，从 而省去这套装置呢？几十年前人们就提出了这个问题．现在已制成了直线运动的电动机，即直线电机．
　　直线电机的原理并不复杂．设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机（图1）．

图（1）

一、 直线电机的特点：

　　 直线电机是一种新型电机，近年来应用日益广泛。其与传统旋转电机相比，主要有如下几个特点：

1. 结构简单：

　　 由于直线电机不需要把旋转运动变成直线运动的附加装置，因而使得系统本身的结构大为简化，重量和体积大大地下降；

2. 定位精度高：

 　　在需要直线运动的地方，直线电机可以实现直接传动，因而可以消除中间环节所带来的各种定位误差，并且多采用光栅尺闭环定位，故定位精度高。

3. 动态特性高：

　　 反应速度快、灵敏度高，随动性好。直线电机容易做到其动子用磁悬浮支撑，因而使得动子和定子之间始终保持一定的空气隙而不接触，这就消除了定、动子间的接触摩擦阻力，因而大大地提高了系统的灵敏度、快速性和随动性；

4. 工作安全可靠、寿命长：

　　 直线电机可以实现无接触传递力，机械摩擦损耗几乎为零，所以故障少，免维修，因而工作安全可靠、寿命长。

二、 直线电机的应用：

     了解了直线电机的特点，其应用的领域也就很明了了，我们选择直线伺服电机常见的使用需求包括以下四个方面：

1、 高精度需求：由于光栅闭环的原因，是直线电机的定位精度能够达到0.001mm，远远高于精密丝杠的0.008mm的定位精度，因此在有高精度需求的运动机构中，直线电机的精度高的特点能够得到很好的发挥。常用的领域有：PCB设备、FPD设备、钻石切割产业、AOI检测设备、工具机等。

2、 长行程需求：由于丝杠传动机构行程越长，转速会越低，并且丝杠的细长比要求不超过60倍。为了满足长行程的驱动需求，我们常见的有齿轮齿条，同步带机构。同步带精度不高，齿轮齿条安装要求非常高。所以直线电机在这一领域也是有很大的需求。如自动化搬运、半导体设备、工具机、太阳能制造设备水刀设备等。

3、 高速度需求：丝杆高转速和丝杠的行程密切相关，行程越长，则转速越低，同样线速度也越低，通常情况丝杠的线速度不会超过1m/s；齿条传动的线速度可以更高，能够达到2m/s。但是齿条传动缺伴随着巨大的噪音。直线电机却能很好的解决速度和噪音的要求，能够达到10m/s的线速度。噪音也是只有导轨的噪音。电机自身没有噪音。主要应用领域：半导体设备、PCB设备、自动化搬运设备、FPD设备、AOI检测设备、工具机等等。

4、 高加速的需求：由于直线运动对速度的需求越来越高，长行程的时候，高速度决定产品的效率，但是在短行程比较多的场合，加速度高低就直接决定了设备的效率。传统的旋转电机加丝杠、齿条传动机构，加速度达到10m/s^2,基本上是机构的极限，但是直线电机只要选型得当，可以达到50m/s^2以上的加速度要求。这一特点，主要应用领域：PCB设备、半导体设备、FPD设备、AOI检测设备

三、 直线电机的发展

 　　随着自动化设备的高速发展，直线运动的需求种类也越来越多样。为了适应不同的需求，直线电机也向着不同的方向发展，衍生出各种特色化的需求。直线电机正向着高速、高精度、大推力、低成本的方向发展。并且不是把这些特点集于一身，而是有针对性的将某一特征发展到极致，而将一些不需要的需求进行简化。从而降低成本。

另外，将直线电机进行模组化，降低使用安装的难度，让更多的用户能够轻松方便的安装使用。也是未来直线电机发展的主要方向。模组化、平台化、立体化都将是目前直线电机推广者追求的方向。

 　　成都海科工控设备有限公司也将在直线电机推广这条路上坚实的走下去，通过不断的应用和积累，让海科在直线电机应用这一领域越来越专业。

                                                                                                                                                                  成都海科工控技术部