直接驅動(dòng)直線(xiàn)伺服電機在過(guò)去幾年中的采用率已經(jīng)有了可觀(guān)的增長(cháng)，部分原因在于最終用戶(hù)對更高吞吐量和更高精度的需求。盡管直線(xiàn)電機通常被認為能夠提供高速，長(cháng)行程和卓越的定位精度，這是其他驅動(dòng)機制無(wú)法實(shí)現的，但它們也可以實(shí)現極其緩慢，平穩和精確的運動(dòng)。實(shí)際上，直線(xiàn)電機技術(shù)提供了如此廣泛的功能 - 推力，速度，加速度，定位精度和可重復性 - 線(xiàn)性電機不適合使用的應用很少。

直線(xiàn)電機變型包括直線(xiàn)伺服電機，  線(xiàn)性步進(jìn)電機，線(xiàn)性感應電機和  推力管線(xiàn)性電機。當線(xiàn)性伺服電機是應用的最佳選擇時(shí)，在初始電機選擇期間需要考慮以下三點(diǎn)。

“主要”考慮因素：鐵芯還是無(wú)鐵？

線(xiàn)性直接驅動(dòng)伺服電機有兩種主要類(lèi)型，鐵芯或無(wú)鐵芯，指的是初級部件中的繞組（類(lèi)似于旋轉電機中的定子）是安裝在鐵疊片組還是環(huán)氧樹(shù)脂中。確定應用是否需要鐵芯或無(wú)鐵芯線(xiàn)性電機通常是設計和選擇的第一步。

鐵芯直線(xiàn)電機最適合需要極高推力的應用。這是因為初級部分的層疊包含將電磁通量聚焦到次級部分的磁體（類(lèi)似于旋轉電機中的轉子）的齒（突起）。初級部件中的鐵與次級部件中的永磁體之間的磁吸引力允許電機輸送高的力。

無(wú)鐵芯直線(xiàn)電機通常具有較低的推力能力，因此它們不適用于壓制，機加工或模塑等應用中的極高推力要求。但他們擅長(cháng)高速裝配和運輸。

無(wú)鐵線(xiàn)性電動(dòng)機有時(shí)被稱(chēng)為“U形通道”或“空心”線(xiàn)性電動(dòng)機，因為它們的次級部分通常形狀像“U”，其中兩個(gè)磁板彼此面對，由間隔件隔開(kāi)。主要部分（也稱(chēng)為“壓力機”）騎在兩個(gè)磁板之間的槽或氣隙中。

鐵芯設計的缺點(diǎn)是齒槽效應，這會(huì )降低運動(dòng)的平滑度。發(fā)生齒輪化是因為初級部件的開(kāi)槽設計使其在沿著(zhù)次級部件的磁體行進(jìn)時(shí)具有“優(yōu)選”位置。為了克服初級線(xiàn)圈與次級磁鐵對齊的趨勢，電機必須產(chǎn)生更大的力，這會(huì )產(chǎn)生速度波動(dòng) - 稱(chēng)為齒槽效應。力和速度波動(dòng)的這種變化降低了運動(dòng)的平滑性，這在行進(jìn)期間的運動(dòng)質(zhì)量（不僅僅是最終定位精度）很重要的應用中可能是一個(gè)重要問(wèn)題。

制造商使用許多方法來(lái)減少齒槽效應。一種常見(jiàn)的方法是使磁鐵（或齒）的位置偏斜，從而在主齒穿過(guò)次級磁鐵時(shí)產(chǎn)生更平滑的過(guò)渡。通過(guò)將磁鐵的形狀改變?yōu)榧氶L(cháng)的八邊形可以實(shí)現類(lèi)似的效果。

為了減少鐵芯直線(xiàn)電機的齒槽效應，一些制造商歪斜磁鐵（左）或塑造它們（右）以減少主要磁鐵穿過(guò)磁鐵時(shí)吸引力的急劇變化

無(wú)鐵芯直線(xiàn)電機不會(huì )出現齒槽效應，因為它們的初級線(xiàn)圈封裝在環(huán)氧樹(shù)脂中，而不是纏繞在鋼板上。無(wú)鐵心直線(xiàn)伺服電機質(zhì)量較低（環(huán)氧樹(shù)脂比鋼更輕，雖然硬度更低），可以實(shí)現機電系統中的一些最高加速度，減速度和最大速度值。鐵電機的通常比鐵芯版更好（更低）。初級鋼中缺乏鋼，相關(guān)的齒槽或速度波紋缺乏，也意味著(zhù)無(wú)鐵芯直線(xiàn)電機可以提供非常緩慢，穩定的運動(dòng)，通常速度變化小于0.01％。

什么級別的整合？

與旋轉電機一樣，直線(xiàn)伺服電機只是運動(dòng)系統中的一個(gè)組件。完整的線(xiàn)性電機系統還需要軸承來(lái)支撐和引導負載，電纜管理，反饋（通常是線(xiàn)性編碼器），以及伺服驅動(dòng)器和控制器。經(jīng)驗豐富的OEM和機器制造商，或者那些具有非常獨特的設計或性能要求的人，可以構建一個(gè)完整的系統，具有內部功能和來(lái)自不同制造商的現成組件。

直線(xiàn)電機系統設計可以說(shuō)比基于皮帶，齒條和小齒輪或螺釘的系統設計簡(jiǎn)單。組件更少，勞動(dòng)密集型組裝步驟更少（沒(méi)有對齊滾珠絲杠支撐或皮帶張緊）。并且直線(xiàn)電機是非接觸式的，因此設計人員無(wú)需擔心為驅動(dòng)單元進(jìn)行潤滑，調整或其他維護。但對于那些尋求交鑰匙解決方案的OEM和機器制造商而言，有完整的線(xiàn)性電機驅動(dòng)執行器，高精度級，甚至龍門(mén)選擇

完整的線(xiàn)性電機級 - 包括底板，線(xiàn)性電機，直線(xiàn)導軌，編碼器和控制裝置 - 由眾多制造商提供。

對于DIY-ers，需要考慮主要部件和次要部件之間的吸引力來(lái)選擇適合鐵芯線(xiàn)性電機的線(xiàn)性導軌，這會(huì )對線(xiàn)性導軌產(chǎn)生很大的負荷。但這對于無(wú)鐵心直線(xiàn)電機來(lái)說(shuō)并不是一個(gè)問(wèn)題，因為初級部件中缺少鐵意味著(zhù)初級和次級之間沒(méi)有吸引力。

環(huán)境適合直線(xiàn)電機嗎？

直線(xiàn)電機通常是惡劣環(huán)境中的首選解決方案，例如潔凈室和真空環(huán)境，因為它們具有較少的移動(dòng)部件，并且可與幾乎任何類(lèi)型的線(xiàn)性導軌或電纜管理配對，以滿(mǎn)足顆粒產(chǎn)生，除氣和溫度要求。應用程序。在極端情況下，次級（磁道）可用作移動(dòng)部件，初級部件（繞組，包括電纜和電纜管理）保持靜止。

鐵芯線(xiàn)性馬達使磁道暴露，因此金屬屑和其他污染可能是一個(gè)問(wèn)題。

但如果環(huán)境由金屬屑，金屬粉塵或金屬顆粒組成，則直線(xiàn)伺服電機可能不是最佳選擇。對于鐵芯直線(xiàn)電機尤其如此，因為它們的設計本身是開(kāi)放的，使磁軌暴露于污染。無(wú)鐵芯直線(xiàn)電機的半封閉設計提供了更好的保護，但應注意確保次級部件中的槽不直接暴露于污染源。有封裝鐵芯和無(wú)鐵芯直線(xiàn)電機的設計選項，但這些可以降低電機散熱的能力，可能會(huì )將一個(gè)問(wèn)題交給另一個(gè)問(wèn)題。