直線電機可以認為是旋轉電機在結構方面的一種變形，它可以看作是一臺旋轉電機沿其徑向剖開，然后拉平演變而成。隨著自動控制技術和微型計算機的高速發(fā)展，對各類自動控制系統(tǒng)的定位精度提出了更高的要求，在這種情況下，傳統(tǒng)的旋轉電機再加上一套變換機構組成的直線運動驅(qū)動裝置，已經(jīng)遠不能滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)的要求，為此，世界許多國家都在研究、發(fā)展和應用直線電機，使得直線電機的應用領域越來越廣。

直線電機相對于傳統(tǒng)的旋轉電機，具有以下優(yōu)點和缺點：

優(yōu)點：

直線電機具有快速響應、高加速度和高定位精度的特點，適合進行高速、高精度的線性運動控制；

直線電機無需傳動裝置，直接將電能轉換為機械運動，因此結構簡單，動態(tài)響應快，精度高，可靠性好；

直線電機具有較高的功率密度，與傳統(tǒng)電機相比，可以實現(xiàn)更小體積的電機功率輸出；

直線電機可以實現(xiàn)線性運動和傳統(tǒng)的旋轉運動的無縫切換，方便應用于多種場合。

缺點：

直線電機的制造成本相對較高，通常需要特殊的加工設備和工藝；

直線電機的軸向力和側向力對導軌和軸承的要求較高，且易產(chǎn)生振動和噪聲；

直線電機的線圈長度較長，因此對于大尺寸直線電機，可能會出現(xiàn)線圈電阻大、溫度升高等問題；

直線電機的控制系統(tǒng)相對復雜，需要高精度的位置反饋裝置和控制算法，同時還需要進行磁場調(diào)整和力平衡控制等工作，因此成本較高。

直線電機的應用優(yōu)勢體現(xiàn)

總結直線電機的應用優(yōu)勢，大致上包括以下幾點：

（1）在機械結構方面：直線電機擁有非常簡單的機械結構，在運動過程中沒有機械接觸，傳動力是在氣隙中產(chǎn)生，除了直線電機導軌以外沒有任何其它的摩擦。直線電機在運動過程中也無需經(jīng)過中間轉換機構而直接產(chǎn)生直線運動，致使系統(tǒng)結構大大簡化的同時減少了運動慣量。

（2）在運動控制方面：直線電機動態(tài)響應性能和定位精度大大提升，并且可以保證其可靠性。由于直線電機消除了影響精度的中間傳動環(huán)節(jié)，從而使系統(tǒng)的精度幾乎完全取決于位置檢測元件，在合適的反饋裝置下甚至可達亞微米級的精度。

（3）在運行方面：直線電機行程在理論上是不受任何限制的，且性能不會因為行程的大小改變而受到影響。

（4）在運動平穩(wěn)方面：直線電機除了起支撐作用的直線導軌或氣浮軸承外，沒有其它機械連接或轉換裝置，從而使其在搭載高性能導軌的情況下，運行十分的平穩(wěn)。

（5）在加速度方面：直線電機可以提供很大的加速度， 以及很寬的速度運行范圍， 其加速度最大可以做到10G，運動速度可以從每秒幾微米到數(shù)米，尤其在高速狀態(tài)下其優(yōu)勢更為顯著。

（6）在機電維護方面：直線電機的維護簡單，由于部件少，運動時無機械接觸，從而大大降低了零部件的磨損，只需很少甚至無需維護，使用壽命更長。

（7）在速度方面：直線電機適合高速直線運動，因為不存在離心力的約束， 普通材料亦可以達到較高的速度，通常情況下初、次級間用氣墊或磁墊保存間隙，運動時無機械接觸，運動部分也就無摩擦和噪聲，所以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。

（8）在適應性方面：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，滿足不同情況的需要。