常见的直线种方式：U形，扁平的，管状的，也别离叫做空芯直线电机,铁芯直线电机，和轴式直线电机（柱状直线电机）。

  扁平直线电机使用于单轴运动渠道，磁铁组件固定，线圈组件带动上面的平板运动。

  轴式直线电机使用于单轴运动渠道，双电机驱动，电机轴两头固定，线圈组件运动，光栅尺及度数头安置在中心，导轨散布在光栅尺两边。

  轴式直线电机的使用：上图是线圈运动，下图是轴运动，Z轴驱动需求重力平衡器。

  铁芯及空芯直线电机结构示意图：铁芯直线电机线圈围住在铁叠片上，铁叠片用于导磁，增强电机出力功能，叠片规划能减小涡流发生。而磁铁摆放在磁道上，一般为了减小齿槽效应而歪斜放置。空芯直线电机线圈嵌套在环氧树脂，例如G10中，而磁铁摆放在U型板两边。

  铁芯及空芯直线电机示意图：在非铁芯直线电机中，线圈绕组缠绕在环氧树脂中，而铁芯直线电机的绕组则装置在铁叠片中，叠片包括齿或突起，这些齿或突起将磁通量聚集，发生更大的力。

  轴式直线电机示意图：中心是包括环形磁铁组件的轴，线圈呈圆柱状，围住在这根轴外面，两者能够在轴向相对运动，有的轴式电机有导轨，有的没有。这种规划为气缸或丝杠等轴式驱动供给了代替计划。

  轴式直线电机示意图：可集成位移传感器，例如霍尔传感器，编码器等，也可集成温度传感器，用于检测线圈温度。

  通电导线在磁场中受洛伦兹力：像把电流向量转向磁场方向相同弯曲四指，大拇指所指的方向，便是通电导线受力方向。在此图中，先把四指顺着电流，也便是向右的方向，然后弯曲四指，使得四指能够转动到磁场方向，也便是笔直屏幕向里的方向，那么大拇指必定是朝上的，这便是此通电导线的受力方向。

  其实在上图中，用左手更好判断力的方向，让磁感线穿过手心，四指指向电流的方向，那么大拇指所指的方向便是导线受力方向。

  幻想一下，如果有多根导线组成线圈，那么线圈受力：F=k*B*L*I*N，其间F=合力(N)，k=力常数，B=磁通密度(Tesla)，L=导线长度（m），I=电流（A），N=导线数目。

  咱们先来看看最常用的空芯直线电机（Air Core Linear Motor），也叫做U型直线. U型直线电机

  U型直线电机有两个相对的平行磁道，线圈包裹在环氧树脂中，充任动力器，线圈组件是无铁的，一定要经过轴承支撑在磁道中，来回运动。

  U型直线电机磁场方向，以及通电时线圈和磁道受力示意图：上图是一个含有8对磁铁组件和三个线圈的直线电机，图示方位，电流朝里或许朝外，磁场是竖直方向，向下或许向上，依据导线在磁场中受力剖析可知，线圈受力在左右方向。再结合位移传感器，实时监测线圈或许磁铁组件的方位，来替换通电线线圈通电，来到达继续运动的作用。

  单面铁芯直线电机及受力示意图：为削减涡流损耗，铁芯选用层叠状结构，且主要由堆叠绝缘的变压器片制成。扁平省空间，线圈组中的铁芯使得线圈组与磁性组件之间发生招引力，能够适用于空气轴承的预压。不过招引力会导致齿槽效应的发生，并然后导致进给力在行程范围内动摇，专门规划的缘齿可优化齿槽效应。

  可是，这种规划会使它们简单遭到污染，特别是金属屑或薄片，这些金属屑或薄片会被永久磁铁招引，并或许损坏电机。

  在这种电动机中，线圈和磁铁都呈圆柱状，磁铁经过圆柱不锈钢管包裹，或许穿过不锈钢轴构成磁铁组件，磁铁组件穿过线圈内孔，线圈相对磁铁组件在轴向运动。

  如上面第一张图所示，三相圆柱形直线电机磁场向外发散，笔直于线圈。如中心剖视图所示，电流则笔直于屏幕，线圈和磁铁组件受力沿杆方向，也便是左右方向。

  这种电机有许多长处：与传统类型的直线电机比较，分量更轻。无铁芯规划不会发生磁性齿槽。对气隙不灵敏，0.5至5.0mm的非临界环形气隙，可轻松来装置和对准。线圈围住磁体，然后能够充沛的使用磁通量。

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