一般電動機(jī)工作時(shí)都是轉(zhuǎn)動的，但是用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動的交通工具(比如電動機(jī)車和城市中的電車等)需要做直線運(yùn)動，用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動的機(jī)器的一些部件也要做直線運(yùn)動，這就需要增加把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動的一套裝置，能不能直接運(yùn)用直線運(yùn)動的電機(jī)來驅(qū)動，從而省去這套裝，人們就提出了這個(gè)問題，現(xiàn)在已制成了直線運(yùn)動的電動機(jī)，即直線電機(jī)。

什么是直線電機(jī)

直線電機(jī)也稱線性電機(jī)，線性馬達(dá)，直線馬達(dá)，推桿馬達(dá)。最常用的直線電機(jī)類型是平板式和U 型槽式，和管式。 線圈的典型組成是三相，有霍爾元件實(shí)現(xiàn)無刷換相。

現(xiàn)代先進(jìn)的驅(qū)動技術(shù)主要分為兩大類：一類為電磁式的，另一類則為非電磁式的。

電磁類的現(xiàn)代先進(jìn)的驅(qū)動技術(shù)主要由現(xiàn)代電磁類驅(qū)動器與現(xiàn)代控制系統(tǒng)組成，它的驅(qū)動器包括傳統(tǒng)改進(jìn)型的電磁驅(qū)動器與新發(fā)展型的電磁驅(qū)動器。它們中有旋轉(zhuǎn)的、直線的、磁浮的、電磁發(fā)射的等等。

直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動機(jī)械能，而不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動裝置。它可以看成是一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)按徑向剖開，并展成平面而成。

直線電機(jī)是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動機(jī)械能而不需通過中問任何轉(zhuǎn)換裝置的新穎電機(jī)，它具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、磨損少、噪聲低、組合性強(qiáng)、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)所具有的品種，直線電機(jī)幾乎都有相對應(yīng)的品種。

直線電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。直線電機(jī)是將傳統(tǒng)圓筒型電機(jī)的初級展開拉直，變初級的封閉磁場為開放磁場，而旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子部分變?yōu)橹本€電機(jī)的初級，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子部分變?yōu)橹本€電機(jī)的次級。

直流電機(jī)結(jié)構(gòu)圖

如果初級是固定不動的，次級就能沿著行波磁場運(yùn)動的方向做直線運(yùn)動。即可實(shí)現(xiàn)高速機(jī)床的直線電機(jī)直接驅(qū)動的進(jìn)給方式，把直線電機(jī)的初級和次級分別直接安裝在高速機(jī)床的工作臺與床身上。由于這種進(jìn)給傳動方式的傳動鏈縮短為0，被稱為機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的“零傳動”。

直線電機(jī)的工作原理

一般電動機(jī)工作時(shí)都是轉(zhuǎn)動的。但是用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動的交通工具(比如電動機(jī)車和城市中的電車等)需要做直線運(yùn)動，用旋轉(zhuǎn)的電機(jī)驅(qū)動的機(jī)器的一些部件也要做直線運(yùn)動。這就需要增加把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動的一套裝置。能不能直接運(yùn)用直線運(yùn)動的電機(jī)來驅(qū)動，從而省去這套裝呢?幾十年前人們就提出了這個(gè)問題?，F(xiàn)在已制成了直線運(yùn)動的電動機(jī)，即直線電機(jī)。

直線電機(jī)的原理并不復(fù)雜.設(shè)想把一臺旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的感應(yīng)電動機(jī)沿著半徑的方向剖開，并且展平，這就成了一臺直線感應(yīng)電動機(jī)。在直線電機(jī)中，相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)定子的，叫初級;相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)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(yùn)動。

這時(shí)初級要做得很長，延伸到運(yùn)動所需要達(dá)到的位置，而次級則不需要那么長，實(shí)際上，直線電機(jī)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(yīng)電動機(jī)是由旋轉(zhuǎn)電動機(jī)演變而來。當(dāng)一次側(cè)的三相(或多相)繞組通入對稱正弦交流電流時(shí)，會產(chǎn)生氣隙磁場。當(dāng)不考慮由于鐵芯兩端開斷而引起的縱向邊緣效應(yīng)時(shí)，這個(gè)氣隙磁場的分布情況與旋轉(zhuǎn)電動機(jī)相似，沿著直線方向按正弦規(guī)律分布。

但它不是旋轉(zhuǎn)而是沿著直線平移，稱為行波磁場(如圖6中1曲線所示)。顯然行波磁場的移動速度與旋轉(zhuǎn)磁場在定子內(nèi)圓表面上的線速度是一樣的，行波磁場移動的速度稱為同步速度。

(1：行波磁場，2：二次側(cè)，3：一次側(cè))

式中：

D——旋轉(zhuǎn)電動機(jī)定手內(nèi)圓周的直徑;

t——極距，t=πD/2p;

P——極對數(shù);

f1——電源的頻率。

行波磁場切割二次側(cè)導(dǎo)條，將在導(dǎo)條中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，導(dǎo)條的電流和氣隙磁場相互作用，產(chǎn)生切向電磁力。如果一次側(cè)固定不動，則二次側(cè)便在這個(gè)電磁力的作用下，順著行波磁場的移動方向作直線運(yùn)動。若二次側(cè)移動的速度用v表示，轉(zhuǎn)差率用s表示，則有

電動狀態(tài)時(shí)，s在0~1之間。

二次側(cè)移動速度為：

可見，改變極距或電源頻率，均可改變二次側(cè)移動的速度;改變一次繞組中通電相序，可改變二次側(cè)移動的方向。

直線電機(jī)的分類及結(jié)構(gòu)

直線感應(yīng)電機(jī)主要有扁平型、圓筒型和圈盤型3種類型，其中扁平型應(yīng)用最為廣泛。

1.扁平型

扁平型電機(jī)可以看作是由普通的旋轉(zhuǎn)異步電動機(jī)直接演變而來的。圖1左圖表示一臺旋轉(zhuǎn)的感應(yīng)電動機(jī)，設(shè)想將它沿徑向剖開，并將定、轉(zhuǎn)子圓周展成直線，如圖1右圖，這就得到了最簡單的平板型直線感應(yīng)電機(jī)。 在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中轉(zhuǎn)子是繞軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的，見綠色箭頭線;在直線電機(jī)中動子是做直線移動的，見綠色箭頭線。

圖1—旋轉(zhuǎn)電動機(jī)與直線電動機(jī)

對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)定子的一邊嵌有三相繞組，稱為初級(定子);對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子的一邊稱為次級(動子或滑子)。直線電機(jī)的運(yùn)動方式可以是固定初級，讓次級運(yùn)動，此稱為動次級;相反，也可以固定次級而讓初級運(yùn)動，則稱為動初級。

顯然初級與次級長度相同是不能正常運(yùn)行的，實(shí)際扁平型直線感應(yīng)電動機(jī)初級長度和滑子長度并不相等，在圖2上圖是短初級長次級結(jié)構(gòu);圖2下圖是長初級短次級結(jié)構(gòu)。

圖2—扁平型直線電動機(jī)

為了抵消定子磁場對動子的單邊磁吸力，平板型直線感應(yīng)電動機(jī)通常采用雙邊結(jié)構(gòu)，即用兩個(gè)定子將動子夾在中間的結(jié)構(gòu)型式。

圖3--雙邊扁平型直線電動機(jī)

扁平型直線感應(yīng)電機(jī)的—次側(cè)鐵芯由硅鋼片疊成，與二次側(cè)相對的一面開有槽，槽中放置繞組。繞組可以是單相、兩相、三相或多相的。二次側(cè)有兩種結(jié)構(gòu)類型：一種是柵型結(jié)構(gòu)，鐵芯上開槽，槽中放置導(dǎo)條;并用端部導(dǎo)條連接所有槽中導(dǎo)條;另一種是實(shí)心結(jié)構(gòu)，采用整塊均勻的金屬材料，可分為非磁性二次側(cè)和鋼二次側(cè)。非磁性二次側(cè)的導(dǎo)電性能好，一般為銅或鋁。

2.圓筒型

圓筒型直線電機(jī)也稱為管型直線電機(jī)，把平板型直線電動機(jī)沿著直線運(yùn)動相垂直的的方向卷成筒形，就形成了圓筒型直線電動機(jī)，見下圖。

圓筒式直線電機(jī)

將上圖中a所示的扁平型直線感應(yīng)電動機(jī)沿著和直線運(yùn)動相垂直的的方向卷成筒形，就形成了圓筒型直線感應(yīng)電動機(jī)(如圖4所示圓筒型直線感應(yīng)電機(jī)的演變)。在特殊場合，這種電動機(jī)還可以制成既有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動又有直線運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)直線電動機(jī)。旋轉(zhuǎn)直線的運(yùn)動體可以是一次側(cè)，也可以是二次側(cè)。

直線感應(yīng)電動機(jī)的動子一般是低碳鋼板敷銅板或鑲銅條，也可以用導(dǎo)電良好的金屬板(銅板或鋁板);圓筒型直線電機(jī)動子多采用厚壁鋼管，在管外壁覆蓋1至mm厚的銅管或鋁管。

如果動子由永磁材料制作就組成直線同步電動機(jī)。

3.圓盤型

圓盤型直線電機(jī)的次級(轉(zhuǎn)子)做成扁平的圓盤形狀，能繞通過圓心的軸自由轉(zhuǎn)動：將兩個(gè)初級放在圓盤靠外邊緣的平面上，使圓盤受切向力作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。由于其運(yùn)行原理和設(shè)計(jì)方法與平板型直線感應(yīng)電動機(jī)相同，故仍屬直線電動機(jī)。

圓盤型直線電機(jī)

圓盤型直線感應(yīng)電機(jī)如上圖所示，它的二次側(cè)做成扁平的圓盤形狀，能繞通過圓心的軸自由轉(zhuǎn)動：將一次側(cè)放在二次側(cè)圓盤靠外邊緣的平面上，使圓盤受切向力作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。但其運(yùn)行原理和設(shè)計(jì)方法與扁平型直線感應(yīng)電機(jī)相同，故仍屬直線電機(jī)范疇。與普通旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

a) 轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)速度可以通過多臺一次側(cè)組合或者通過一次側(cè)在圓盤上的徑向位置來調(diào)節(jié)。

b) 無需經(jīng)過齒輪減速箱就能得到較低的轉(zhuǎn)速，因而電動機(jī)的振動和噪聲很小。

直線電機(jī)的發(fā)展

1840年

Wheatsone開始提出和制作了略具雛形的直線電機(jī)。

1905年

曾有兩人分別建議將直線電動機(jī)作為火車的推進(jìn)機(jī)構(gòu)，一種建議是將初級放在軌道上，另一種建議是將初級放在車輛底部。這些建議無疑是給當(dāng)時(shí)直線電機(jī)研究領(lǐng)域的科研人員的一劑興奮劑，以致許多國家的科研人員都投入了這些研究工作。1917年出現(xiàn)了第一臺圓筒形直線電動機(jī)，事實(shí)上那是一種具有換接初級線圈的直流磁阻電動機(jī)，人們試圖把它作為導(dǎo)彈發(fā)射裝置，但其發(fā)展并沒有超出模型階段。

1940年-1955年

世界一些發(fā)達(dá)國家科研人員，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)應(yīng)用工作。1945年，美國西屋電氣公司首先研制成功的電力牽引飛機(jī)彈射器，它以7400kW的直線電動機(jī)為動力，成功地用4.1s的時(shí)間將一架重4535kg，的噴氣式飛機(jī)在165m的行程內(nèi)由靜止加速的188km/h的速度，它的試驗(yàn)成功，使直線電動機(jī)可靠性好等優(yōu)點(diǎn)受到了應(yīng)有的重視，隨后，美國利用直線電機(jī)制成的、用作抽汲鉀、鈉等液態(tài)金屬的電磁泵，為的是核動力中的需要。1954年，英國皇家飛機(jī)制造公司利用雙邊扁平型直流直線電機(jī)制成了發(fā)射導(dǎo)彈的裝置，其速度可達(dá)1600km/h。在這個(gè)階段中，尤需值得一提的是，直線電機(jī)作為高速列車的驅(qū)動裝置得到了各國的高度重視并計(jì)劃予以實(shí)施。

1965年

隨著控制技術(shù)和材料性能的顯著提高，應(yīng)用直線電機(jī)的實(shí)用設(shè)備被逐步開發(fā)出來，例如采用直線電機(jī)的MHD泵、自動繪圖儀、磁頭定位驅(qū)動裝置、電唱機(jī)、縫紉機(jī)、空氣壓縮機(jī)、輸送裝置等。

1971年至今

從1971年開始到目前的這個(gè)階段，直線電機(jī)終于進(jìn)入了獨(dú)立的應(yīng)用時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代，各類直線電機(jī)的應(yīng)用得到了迅速的推廣，制成了許多具有實(shí)用價(jià)值的裝置和產(chǎn)品，例如直線電機(jī)驅(qū)動的鋼管輸送機(jī)、運(yùn)煤機(jī)、起重機(jī)、空壓機(jī)、沖壓機(jī)、拉伸機(jī)、各種電動門、電動窗、電動紡織機(jī)等等。特別可喜的是利用直線電機(jī)驅(qū)動的磁懸浮列車，其速度已超500km/h，接近了航空的飛行速度，且試驗(yàn)行程累計(jì)已達(dá)數(shù)十萬千米。

直線電機(jī)的主要參數(shù)及特點(diǎn)

直線電機(jī)參數(shù)：

1.最大電壓( max. voltage ) ———最大供電電壓或持續(xù)供電峰值電壓，主要與電機(jī)漆包線、電機(jī)絕緣材料選型及工藝有關(guān);

2.峰值推力(Peak Force) ———電機(jī)的最大推力，在短時(shí)間內(nèi)(幾秒)，取決于電機(jī)電磁結(jié)構(gòu)的安全極限能力(與電機(jī)的漆包線材料息息相關(guān));單位:N

3.峰值電流(Peak Current) ———最大工作電流，與最大推力想對應(yīng)，低于電機(jī)的退磁電流(長時(shí)間工作在電機(jī)的峰值理論電流下會導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱，對電機(jī)壽命有很大的損傷，更嚴(yán)重將導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部磁鋼退磁。);

4.連續(xù)功率(Peak power) — — —在持續(xù)溫升條件和散熱條件下，電機(jī)連續(xù)運(yùn)行的發(fā)熱損耗，反映電機(jī)的熱設(shè)計(jì)水準(zhǔn);

5.最大連續(xù)消耗功率(Max. Continuous Power Loss) ———確定溫升條件和散熱條件下，電機(jī)可連續(xù)運(yùn)行的上限發(fā)熱損耗，反映電機(jī)的熱設(shè)計(jì)水準(zhǔn);

7.最大速度(Maximum speed) ———在確定供電電壓下的最高運(yùn)行速度，取決于電機(jī)的反電勢線數(shù)，反映電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的結(jié)果;

6.馬達(dá)力常數(shù)(Motor Force Constant) ———電機(jī)的推力電流比，單位N/A或KN/A， 反映電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的結(jié)果，在某種意義上也可以反映電磁設(shè)計(jì)水平;

7.反向電動勢(Back EMF) ———電機(jī)反電勢(系數(shù))，單位Vs/m， 反映電機(jī)電磁設(shè)計(jì)的結(jié)果，影響電機(jī)在確定供電電壓下的最高運(yùn)行速度;(反映電機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù))

8.馬達(dá)常數(shù)(Motor Constant) ———電機(jī)推力與功耗的平方根的比值，單位N/√W，是電機(jī)電磁設(shè)計(jì)和熱設(shè)計(jì)水平的綜合體現(xiàn);

9.磁極 節(jié)距NN(Magnet Pitch) ————電機(jī)次級永磁體的磁極間隔距離，基本不反映電機(jī)設(shè)計(jì)水平，驅(qū)動器需據(jù)此由反饋系統(tǒng)分辨率解算矢量控制所需的電機(jī)電角度;

10.繞組電阻/每相(Resistance per phase)———電機(jī)的相電阻，下給出的往往是線電阻，即Ph-Ph，與電機(jī)發(fā)熱關(guān)系較大，在意義下可以反映電磁設(shè)計(jì)水平;

11.繞組電感/每相(Induction per phase) ———電機(jī)的相電感，下給出的往往是線電感，即Ph-Ph，與電機(jī)反電勢有關(guān)系，在意義下可以反映電磁設(shè)計(jì)水平;

12.電氣時(shí)間常數(shù)(Electrical time constant) ———電機(jī)電感與電阻的比值，L/R;

13.熱阻抗(Thermal Resistance) ———與電機(jī)的散熱能力有關(guān)，反映電機(jī)的散熱設(shè)計(jì)水平;

14.馬達(dá)引力(Motor Attraction Force) ———平板式有鐵心結(jié)構(gòu)直線電機(jī)，尤其是永磁式電機(jī)，次極永磁體對初級鐵心的法向吸引力，高于電機(jī)額定推力一個(gè)數(shù)量級，直接決定采用直線電機(jī)的直線運(yùn)動軸的支撐導(dǎo)軌的承載能力和選型。

直線電機(jī)的特點(diǎn)：

在實(shí)用的和買得起的直線電機(jī)出現(xiàn)以前，所有直線運(yùn)動不得不從旋轉(zhuǎn)機(jī)械通過使用滾珠或滾柱絲杠或帶或滑輪轉(zhuǎn)換而來。對許多應(yīng)用，如遇到大負(fù)載而且驅(qū)動軸是豎直面的。這些方法仍然是最好的。然而，直線電機(jī)比機(jī)械系統(tǒng)比有很多獨(dú)特的優(yōu)勢，如非常高速和非常低速，高加速度，幾乎零維護(hù)(無接觸零件)，高精度，無空回。完成直線運(yùn)動只需電機(jī)無需齒輪，聯(lián)軸器或滑輪，對很多應(yīng)用來說很有意義的，把那些不必要的，減低性能和縮短機(jī)械壽命的零件去掉了。

1)結(jié)構(gòu)簡單。管型直線電機(jī)不需要經(jīng)過中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)而直接產(chǎn)生直線運(yùn)動，使結(jié)構(gòu)大大簡化，運(yùn)動慣量減少，動態(tài)響應(yīng)性能和定位精度大大提高;同時(shí)也提高了可靠性，節(jié)約了成本，使制造和維護(hù)更加簡便。它的初次級可以直接成為機(jī)構(gòu)的一部分，這種獨(dú)特的結(jié)合使得這種優(yōu)勢進(jìn)一步體現(xiàn)出來。

2)適合高速直線運(yùn)動。因?yàn)椴淮嬖陔x心力的約束，普通材料亦可以達(dá)到較高的速度。而且如果初、次級間用氣墊或磁墊保存間隙，運(yùn)動時(shí)無機(jī)械接觸，因而運(yùn)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(jī)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。

3)初級繞組利用率高。在管型直線感應(yīng)電機(jī)中，初級繞組是餅式的，沒有端部繞組，因而繞組利用率高。

4)無橫向邊緣效應(yīng)。橫向效應(yīng)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(jī)橫向無開斷，所以磁場沿周向均勻分布。

5)容易克服單邊磁拉力問題。徑向拉力互相抵消，基本不存在單邊磁拉力的問題。

6)易于調(diào)節(jié)和控制。通過調(diào)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(fù)運(yùn)行場合。

高速加工中心替代高速銑床加工

美國CincinnatiMilacron公司為航空工業(yè)生產(chǎn)了一臺HyperMach大型高速加工中心，主軸轉(zhuǎn)速為60000r/min，主電機(jī)功率為80kW。直線進(jìn)給采用了直線電機(jī)，其軸行程長達(dá)46m，工作臺快速行程為100m/min，加速度達(dá)2g。

在這種機(jī)床上加工一個(gè)大型薄壁飛機(jī)零件只需30min;而同樣的零件在一般高速銑床上加工，費(fèi)時(shí)3h;在普通數(shù)控銑床上加工，則需8h，優(yōu)勢相當(dāng)明顯。

7)適應(yīng)性強(qiáng)。直線電機(jī)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(shè)計(jì)成多種結(jié)構(gòu)形式，滿足不同情況的需要。

8)高加速度。這是直線電機(jī)驅(qū)動，相比其他絲杠、同步帶和齒輪齒條驅(qū)動的一個(gè)顯著優(yōu)勢。

9)精度方面：直線電機(jī)因傳動機(jī)構(gòu)簡單，定位精度、重復(fù)精度，通過位置檢測反饋控制都會較“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)滾珠絲杠”高，且容易實(shí)現(xiàn)。直線電機(jī)定位精度可達(dá)±2μm，甚至更高。而“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)滾珠絲杠”最高只能達(dá)到10μm。

10)速度方面：直線電機(jī)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢，直線電機(jī)速度達(dá)到5m/s時(shí)，加速度達(dá)到10g;而滾珠絲杠速度為2m/s時(shí)，加速度為僅為1.5g。從速度上和加速度的對比上，直線電機(jī)具有相當(dāng)大的優(yōu)勢，而且直線電機(jī)在成功解決發(fā)熱問題后速度還會進(jìn)一步提高，而“旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)滾珠絲杠”在速度上卻受到限制很難再提高較多。

11)壽命方面：直線電機(jī)因運(yùn)動部件和固定部件間有安裝間隙，無接觸，不會因動子的高速往復(fù)運(yùn)動而磨損，長時(shí)間使用對運(yùn)動定位精度無變化，適合高精度的場合。滾珠絲杠則無法在高速往復(fù)運(yùn)動中保證精度，因高速摩擦，會造成絲杠螺母的磨損，影響運(yùn)動的精度要求。對高精度的需求場合無法滿足。

結(jié) 語

直線電機(jī)是一種新型電機(jī)，近年來應(yīng)用日益廣泛。其主要應(yīng)用于三個(gè)方面：一是應(yīng)用于自動控制系統(tǒng)，這類應(yīng)用場合比較多;其次是作為長期連續(xù)運(yùn)行的驅(qū)動電機(jī);三是應(yīng)用在需要短時(shí)間、短距離內(nèi)提供巨大的直線運(yùn)動能的裝置中。

高速磁懸浮列車磁懸浮列車是直線電機(jī)實(shí)際應(yīng)用的最典型的例子，目前，美、英、日、法、德、加拿大等國都在研制直線懸浮列車，其中日本進(jìn)展最快。

直線電機(jī)驅(qū)動的電梯世界上第一臺使用直線電機(jī)驅(qū)動的電梯是1990年4月安裝于日本東京都關(guān)島區(qū)萬世大樓，該電梯載重600kg，速度為105m/min，提升高度為22.9m。由于直線電機(jī)驅(qū)動的電梯沒有曳引機(jī)組，因而建筑物頂?shù)臋C(jī)房可省略。

如果建筑物的高度增至1000米左右，就必須使用無鋼絲繩電梯，這種電梯采用高溫超導(dǎo)技術(shù)的直線電機(jī)驅(qū)動，線圈裝在井道中，轎廂外裝有高性能永磁材料，就如磁懸浮列車一樣，采用無線電波或光控技術(shù)控制。

超高速電動機(jī)在旋轉(zhuǎn)超過某一極限時(shí)，采用滾動軸承的電動機(jī)就會產(chǎn)生燒結(jié)、損壞現(xiàn)象。為此近年來，國外研制了一種直線懸浮電動機(jī)(電磁軸承)，采用懸浮技術(shù)使電機(jī)的動子懸浮在空中，消除了動子和定子之間的機(jī)械接觸和摩擦阻力，其轉(zhuǎn)速可達(dá)25000～100000r/min以上，因而在高速電動機(jī)和高速主軸部件上得到廣泛的應(yīng)用。

如日本安川公司新近研制的多工序自動數(shù)控車床用5軸可控式電磁高速主軸采用兩個(gè)經(jīng)向電磁軸承和一個(gè)軸向推力電磁軸承，可在任意方向上承受機(jī)床的負(fù)載。在軸的中間，除配有高速電動機(jī)以外，還配有與多工序自動數(shù)控車床相適應(yīng)的工具自動交換機(jī)構(gòu)。

在我國，直線電機(jī)也逐步得到推廣和應(yīng)用。直線電機(jī)的原理雖不復(fù)雜，但在設(shè)計(jì)、制造方面有它自己的特點(diǎn)，產(chǎn)品尚不如旋轉(zhuǎn)電機(jī)那樣成熟，有待進(jìn)一步研究和改進(jìn)。