一般電動(dòng)機工作時(shí)都是轉動(dòng)的，但是用旋轉的電機驅動(dòng)的交通工具(比如電動(dòng)機車(chē)和城市中的電車(chē)等)需要做直線(xiàn)運動(dòng)，用旋轉的電機驅動(dòng)的機器的一些部件也要做直線(xiàn)運動(dòng)，這就需要增加把旋轉運動(dòng)變?yōu)橹本€(xiàn)運動(dòng)的一套裝置，能不能直接運用直線(xiàn)運動(dòng)的電機來(lái)驅動(dòng)，從而省去這套裝，人們就提出了這個(gè)問(wèn)題，現在已制成了直線(xiàn)運動(dòng)的電動(dòng)機，即直線(xiàn)電機。

什么是直線(xiàn)電機

直線(xiàn)電機也稱(chēng)線(xiàn)性電機，線(xiàn)性馬達，直線(xiàn)馬達，推桿馬達。最常用的直線(xiàn)電機類(lèi)型是平板式和U 型槽式，和管式。 線(xiàn)圈的典型組成是三相，有霍爾元件實(shí)現無(wú)刷換相。

現代先進(jìn)的驅動(dòng)技術(shù)主要分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為電磁式的，另一類(lèi)則為非電磁式的。

電磁類(lèi)的現代先進(jìn)的驅動(dòng)技術(shù)主要由現代電磁類(lèi)驅動(dòng)器與現代控制系統組成，它的驅動(dòng)器包括傳統改進(jìn)型的電磁驅動(dòng)器與新發(fā)展型的電磁驅動(dòng)器。它們中有旋轉的、直線(xiàn)的、磁浮的、電磁發(fā)射的等等。

直線(xiàn)電機是一種將電能直接轉換成直線(xiàn)運動(dòng)機械能，而不需要任何中間轉換機構的傳動(dòng)裝置。它可以看成是一臺旋轉電機按徑向剖開(kāi)，并展成平面而成。

直線(xiàn)電機是一種將電能直接轉換成直線(xiàn)運動(dòng)機械能而不需通過(guò)中問(wèn)任何轉換裝置的新穎電機，它具有系統結構簡(jiǎn)單、磨損少、噪聲低、組合性強、維護方便等優(yōu)點(diǎn)。旋轉電機所具有的品種，直線(xiàn)電機幾乎都有相對應的品種。

直線(xiàn)電機結構示意圖如下圖所示。直線(xiàn)電機是將傳統圓筒型電機的初級展開(kāi)拉直，變初級的封閉磁場(chǎng)為開(kāi)放磁場(chǎng)，而旋轉電機的定子部分變?yōu)橹本€(xiàn)電機的初級，旋轉電機的轉子部分變?yōu)橹本€(xiàn)電機的次級。

直流電機結構圖

如果初級是固定不動(dòng)的，次級就能沿著(zhù)行波磁場(chǎng)運動(dòng)的方向做直線(xiàn)運動(dòng)。即可實(shí)現高速機床的直線(xiàn)電機直接驅動(dòng)的進(jìn)給方式，把直線(xiàn)電機的初級和次級分別直接安裝在高速機床的工作臺與床身上。由于這種進(jìn)給傳動(dòng)方式的傳動(dòng)鏈縮短為0，被稱(chēng)為機床進(jìn)給系統的“零傳動(dòng)”。

直線(xiàn)電機的工作原理

一般電動(dòng)機工作時(shí)都是轉動(dòng)的。但是用旋轉的電機驅動(dòng)的交通工具(比如電動(dòng)機車(chē)和城市中的電車(chē)等)需要做直線(xiàn)運動(dòng)，用旋轉的電機驅動(dòng)的機器的一些部件也要做直線(xiàn)運動(dòng)。這就需要增加把旋轉運動(dòng)變?yōu)橹本€(xiàn)運動(dòng)的一套裝置。能不能直接運用直線(xiàn)運動(dòng)的電機來(lái)驅動(dòng)，從而省去這套裝呢?幾十年前人們就提出了這個(gè)問(wèn)題?，F在已制成了直線(xiàn)運動(dòng)的電動(dòng)機，即直線(xiàn)電機。

直線(xiàn)電機的原理并不復雜.設想把一臺旋轉運動(dòng)的感應電動(dòng)機沿著(zhù)半徑的方向剖開(kāi)，并且展平，這就成了一臺直線(xiàn)感應電動(dòng)機。在直線(xiàn)電機中，相當于旋轉電機定子的，叫初級;相當于旋轉電機轉子的，叫次級，初級中通以交流，次級就在電磁力的作用下沿著(zhù)初級做直線(xiàn)運動(dòng)。

這時(shí)初級要做得很長(cháng)，延伸到運動(dòng)所需要達到的位置，而次級則不需要那么長(cháng)，實(shí)際上，直線(xiàn)電機既可以把初級做得很長(cháng)，也可以把次級做得很長(cháng);既可以初級固定、次級移動(dòng)，也可以次級固定、初級移動(dòng)。

直線(xiàn)感應電動(dòng)機是由旋轉電動(dòng)機演變而來(lái)。當一次側的三相(或多相)繞組通入對稱(chēng)正弦交流電流時(shí)，會(huì )產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)。當不考慮由于鐵芯兩端開(kāi)斷而引起的縱向邊緣效應時(shí)，這個(gè)氣隙磁場(chǎng)的分布情況與旋轉電動(dòng)機相似，沿著(zhù)直線(xiàn)方向按正弦規律分布。

但它不是旋轉而是沿著(zhù)直線(xiàn)平移，稱(chēng)為行波磁場(chǎng)(如圖6中1曲線(xiàn)所示)。顯然行波磁場(chǎng)的移動(dòng)速度與旋轉磁場(chǎng)在定子內圓表面上的線(xiàn)速度是一樣的，行波磁場(chǎng)移動(dòng)的速度稱(chēng)為同步速度。

(1：行波磁場(chǎng)，2：二次側，3：一次側)

式中：

D——旋轉電動(dòng)機定手內圓周的直徑;

t——極距，t=πD/2p;

P——極對數;

f1——電源的頻率。

行波磁場(chǎng)切割二次側導條，將在導條中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢和電流，導條的電流和氣隙磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生切向電磁力。如果一次側固定不動(dòng)，則二次側便在這個(gè)電磁力的作用下，順著(zhù)行波磁場(chǎng)的移動(dòng)方向作直線(xiàn)運動(dòng)。若二次側移動(dòng)的速度用v表示，轉差率用s表示，則有

電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，s在0~1之間。

二次側移動(dòng)速度為：

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

直線(xiàn)電機的分類(lèi)及結構

直線(xiàn)感應電機主要有扁平型、圓筒型和圈盤(pán)型3種類(lèi)型，其中扁平型應用最為廣泛。

1.扁平型

扁平型電機可以看作是由普通的旋轉異步電動(dòng)機直接演變而來(lái)的。圖1左圖表示一臺旋轉的感應電動(dòng)機，設想將它沿徑向剖開(kāi)，并將定、轉子圓周展成直線(xiàn)，如圖1右圖，這就得到了最簡(jiǎn)單的平板型直線(xiàn)感應電機。 在旋轉電機中轉子是繞軸做旋轉運動(dòng)的，見(jiàn)綠色箭頭線(xiàn);在直線(xiàn)電機中動(dòng)子是做直線(xiàn)移動(dòng)的，見(jiàn)綠色箭頭線(xiàn)。

圖1—旋轉電動(dòng)機與直線(xiàn)電動(dòng)機

對應于旋轉電動(dòng)機定子的一邊嵌有三相繞組，稱(chēng)為初級(定子);對應于旋轉電動(dòng)機轉子的一邊稱(chēng)為次級(動(dòng)子或滑子)。直線(xiàn)電機的運動(dòng)方式可以是固定初級，讓次級運動(dòng)，此稱(chēng)為動(dòng)次級;相反，也可以固定次級而讓初級運動(dòng)，則稱(chēng)為動(dòng)初級。

顯然初級與次級長(cháng)度相同是不能正常運行的，實(shí)際扁平型直線(xiàn)感應電動(dòng)機初級長(cháng)度和滑子長(cháng)度并不相等，在圖2上圖是短初級長(cháng)次級結構;圖2下圖是長(cháng)初級短次級結構。

圖2—扁平型直線(xiàn)電動(dòng)機

為了抵消定子磁場(chǎng)對動(dòng)子的單邊磁吸力，平板型直線(xiàn)感應電動(dòng)機通常采用雙邊結構，即用兩個(gè)定子將動(dòng)子夾在中間的結構型式。

圖3--雙邊扁平型直線(xiàn)電動(dòng)機

扁平型直線(xiàn)感應電機的—次側鐵芯由硅鋼片疊成，與二次側相對的一面開(kāi)有槽，槽中放置繞組。繞組可以是單相、兩相、三相或多相的。二次側有兩種結構類(lèi)型：一種是柵型結構，鐵芯上開(kāi)槽，槽中放置導條;并用端部導條連接所有槽中導條;另一種是實(shí)心結構，采用整塊均勻的金屬材料，可分為非磁性二次側和鋼二次側。非磁性二次側的導電性能好，一般為銅或鋁。

2.圓筒型

圓筒型直線(xiàn)電機也稱(chēng)為管型直線(xiàn)電機，把平板型直線(xiàn)電動(dòng)機沿著(zhù)直線(xiàn)運動(dòng)相垂直的的方向卷成筒形，就形成了圓筒型直線(xiàn)電動(dòng)機，見(jiàn)下圖。

圓筒式直線(xiàn)電機

將上圖中a所示的扁平型直線(xiàn)感應電動(dòng)機沿著(zhù)和直線(xiàn)運動(dòng)相垂直的的方向卷成筒形，就形成了圓筒型直線(xiàn)感應電動(dòng)機(如圖4所示圓筒型直線(xiàn)感應電機的演變)。在特殊場(chǎng)合，這種電動(dòng)機還可以制成既有旋轉運動(dòng)又有直線(xiàn)運動(dòng)的旋轉直線(xiàn)電動(dòng)機。旋轉直線(xiàn)的運動(dòng)體可以是一次側，也可以是二次側。

直線(xiàn)感應電動(dòng)機的動(dòng)子一般是低碳鋼板敷銅板或鑲銅條，也可以用導電良好的金屬板(銅板或鋁板);圓筒型直線(xiàn)電機動(dòng)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(dòng)子由永磁材料制作就組成直線(xiàn)同步電動(dòng)機。

3.圓盤(pán)型

圓盤(pán)型直線(xiàn)電機的次級(轉子)做成扁平的圓盤(pán)形狀，能繞通過(guò)圓心的軸自由轉動(dòng)：將兩個(gè)初級放在圓盤(pán)靠外邊緣的平面上，使圓盤(pán)受切向力作旋轉運動(dòng)。由于其運行原理和設計方法與平板型直線(xiàn)感應電動(dòng)機相同，故仍屬直線(xiàn)電動(dòng)機。

圓盤(pán)型直線(xiàn)電機

圓盤(pán)型直線(xiàn)感應電機如上圖所示，它的二次側做成扁平的圓盤(pán)形狀，能繞通過(guò)圓心的軸自由轉動(dòng)：將一次側放在二次側圓盤(pán)靠外邊緣的平面上，使圓盤(pán)受切向力作旋轉運動(dòng)。但其運行原理和設計方法與扁平型直線(xiàn)感應電機相同，故仍屬直線(xiàn)電機范疇。與普通旋轉電機相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：

a) 轉矩與旋轉速度可以通過(guò)多臺一次側組合或者通過(guò)一次側在圓盤(pán)上的徑向位置來(lái)調節。

b) 無(wú)需經(jīng)過(guò)齒輪減速箱就能得到較低的轉速，因而電動(dòng)機的振動(dòng)和噪聲很小。

直線(xiàn)電機的發(fā)展

1840年

Wheatsone開(kāi)始提出和制作了略具雛形的直線(xiàn)電機。

1905年

曾有兩人分別建議將直線(xiàn)電動(dòng)機作為火車(chē)的推進(jìn)機構，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(chē)輛底部。這些建議無(wú)疑是給當時(shí)直線(xiàn)電機研究領(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年出現了第一臺圓筒形直線(xiàn)電動(dòng)機，事實(shí)上那是一種具有換接初級線(xiàn)圈的直流磁阻電動(dòng)機，人們試圖把它作為導彈發(fā)射裝置，但其發(fā)展并沒(méi)有超出模型階段。

1940年-1955年

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

1965年

隨著(zhù)控制技術(shù)和材料性能的顯著(zhù)提高，應用直線(xiàn)電機的實(shí)用設備被逐步開(kāi)發(fā)出來(lái)，例如采用直線(xiàn)電機的MHD泵、自動(dòng)繪圖儀、磁頭定位驅動(dòng)裝置、電唱機、縫紉機、空氣壓縮機、輸送裝置等。

1971年至今

從1971年開(kāi)始到目前的這個(gè)階段，直線(xiàn)電機終于進(jìn)入了獨立的應用時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代，各類(lèi)直線(xiàn)電機的應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(xiàn)電機驅動(dòng)的鋼管輸送機、運煤機、起重機、空壓機、沖壓機、拉伸機、各種電動(dòng)門(mén)、電動(dòng)窗、電動(dòng)紡織機等等。特別可喜的是利用直線(xiàn)電機驅動(dòng)的磁懸浮列車(chē)，其速度已超500km/h，接近了航空的飛行速度，且試驗行程累計已達數十萬(wàn)千米。

直線(xiàn)電機的主要參數及特點(diǎn)

直線(xiàn)電機參數：

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

2.峰值推力(Peak Force) ———電機的最大推力，在短時(shí)間內(幾秒)，取決于電機電磁結構的安全極限能力(與電機的漆包線(xiàn)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，低于電機的退磁電流(長(cháng)時(shí)間工作在電機的峰值理論電流下會(huì )導致電機發(fā)熱，對電機壽命有很大的損傷，更嚴重將導致電機內部磁鋼退磁。);

4.連續功率(Peak power) — — —在持續溫升條件和散熱條件下，電機連續運行的發(fā)熱損耗，反映電機的熱設計水準;

5.最大連續消耗功率(Max. Continuous Power Loss) ———確定溫升條件和散熱條件下，電機可連續運行的上限發(fā)熱損耗，反映電機的熱設計水準;

7.最大速度(Maximum speed) ———在確定供電電壓下的最高運行速度，取決于電機的反電勢線(xiàn)數，反映電機電磁設計的結果;

6.馬達力常數(Motor Force Constant) ———電機的推力電流比，單位N/A或KN/A， 反映電機電磁設計的結果，在某種意義上也可以反映電磁設計水平;

7.反向電動(dòng)勢(Back EMF) ———電機反電勢(系數)，單位Vs/m， 反映電機電磁設計的結果，影響電機在確定供電電壓下的最高運行速度;(反映電機的設計參數)

8.馬達常數(Motor Constant) ———電機推力與功耗的平方根的比值，單位N/√W，是電機電磁設計和熱設計水平的綜合體現;

9.磁極 節距NN(Magnet Pitch) ————電機次級永磁體的磁極間隔距離，基本不反映電機設計水平，驅動(dòng)器需據此由反饋系統分辨率解算矢量控制所需的電機電角度;

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

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

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

13.熱阻抗(Thermal Resistance) ———與電機的散熱能力有關(guān)，反映電機的散熱設計水平;

14.馬達引力(Motor Attraction Force) ———平板式有鐵心結構直線(xiàn)電機，尤其是永磁式電機，次極永磁體對初級鐵心的法向吸引力，高于電機額定推力一個(gè)數量級，直接決定采用直線(xiàn)電機的直線(xiàn)運動(dòng)軸的支撐導軌的承載能力和選型。

直線(xiàn)電機的特點(diǎn)：

在實(shí)用的和買(mǎi)得起的直線(xiàn)電機出現以前，所有直線(xiàn)運動(dòng)不得不從旋轉機械通過(guò)使用滾珠或滾柱絲杠或帶或滑輪轉換而來(lái)。對許多應用，如遇到大負載而且驅動(dòng)軸是豎直面的。這些方法仍然是最好的。然而，直線(xiàn)電機比機械系統比有很多獨特的優(yōu)勢，如非常高速和非常低速，高加速度，幾乎零維護(無(wú)接觸零件)，高精度，無(wú)空回。完成直線(xiàn)運動(dòng)只需電機無(wú)需齒輪，聯(lián)軸器或滑輪，對很多應用來(lái)說(shuō)很有意義的，把那些不必要的，減低性能和縮短機械壽命的零件去掉了。

1)結構簡(jiǎn)單。管型直線(xiàn)電機不需要經(jīng)過(guò)中間轉換機構而直接產(chǎn)生直線(xiàn)運動(dòng)，使結構大大簡(jiǎn)化，運動(dòng)慣量減少，動(dòng)態(tài)響應性能和定位精度大大提高;同時(shí)也提高了可靠性，節約了成本，使制造和維護更加簡(jiǎn)便。它的初次級可以直接成為機構的一部分，這種獨特的結合使得這種優(yōu)勢進(jìn)一步體現出來(lái)。

2)適合高速直線(xiàn)運動(dòng)。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。而且如果初、次級間用氣墊或磁墊保存間隙，運動(dòng)時(shí)無(wú)機械接觸，因而運動(dòng)部分也就無(wú)摩擦和噪聲。這樣，傳動(dòng)零部件沒(méi)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。

3)初級繞組利用率高。在管型直線(xiàn)感應電機中，初級繞組是餅式的，沒(méi)有端部繞組，因而繞組利用率高。

4)無(wú)橫向邊緣效應。橫向效應是指由于橫向開(kāi)斷造成的邊界處磁場(chǎng)的削弱，而圓筒型直線(xiàn)電機橫向無(wú)開(kāi)斷，所以磁場(chǎng)沿周向均勻分布。

5)容易克服單邊磁拉力問(wèn)題。徑向拉力互相抵消，基本不存在單邊磁拉力的問(wèn)題。

6)易于調節和控制。通過(guò)調節電壓或頻率，或更換次級材料，可以得到不同的速度、電磁推力，適用于低速往復運行場(chǎng)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，主軸轉速為60000r/min，主電機功率為80kW。直線(xiàn)進(jìn)給采用了直線(xiàn)電機，其軸行程長(cháng)達46m，工作臺快速行程為100m/min，加速度達2g。

在這種機床上加工一個(gè)大型薄壁飛機零件只需30min;而同樣的零件在一般高速銑床上加工，費時(shí)3h;在普通數控銑床上加工，則需8h，優(yōu)勢相當明顯。

7)適應性強。直線(xiàn)電機的初級鐵芯可以用環(huán)氧樹(shù)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形式，滿(mǎn)足不同情況的需要。

8)高加速度。這是直線(xiàn)電機驅動(dòng)，相比其他絲杠、同步帶和齒輪齒條驅動(dòng)的一個(gè)顯著(zhù)優(yōu)勢。

9)精度方面：直線(xiàn)電機因傳動(dòng)機構簡(jiǎn)單，定位精度、重復精度，通過(guò)位置檢測反饋控制都會(huì )較“旋轉伺服電機滾珠絲杠”高，且容易實(shí)現。直線(xiàn)電機定位精度可達±2μm，甚至更高。而“旋轉伺服電機滾珠絲杠”最高只能達到10μm。

10)速度方面：直線(xiàn)電機具有相當大的優(yōu)勢，直線(xiàn)電機速度達到5m/s時(shí)，加速度達到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(xiàn)電機具有相當大的優(yōu)勢，而且直線(xiàn)電機在成功解決發(fā)熱問(wèn)題后速度還會(huì )進(jìn)一步提高，而“旋轉伺服電機滾珠絲杠”在速度上卻受到限制很難再提高較多。

11)壽命方面：直線(xiàn)電機因運動(dòng)部件和固定部件間有安裝間隙，無(wú)接觸，不會(huì )因動(dòng)子的高速往復運動(dòng)而磨損，長(cháng)時(shí)間使用對運動(dòng)定位精度無(wú)變化，適合高精度的場(chǎng)合。滾珠絲杠則無(wú)法在高速往復運動(dòng)中保證精度，因高速摩擦，會(huì )造成絲杠螺母的磨損，影響運動(dòng)的精度要求。對高精度的需求場(chǎng)合無(wú)法滿(mǎn)足。

結 語(yǔ)

直線(xiàn)電機是一種新型電機，近年來(lái)應用日益廣泛。其主要應用于三個(gè)方面：一是應用于自動(dòng)控制系統，這類(lèi)應用場(chǎng)合比較多;其次是作為長(cháng)期連續運行的驅動(dòng)電機;三是應用在需要短時(shí)間、短距離內提供巨大的直線(xiàn)運動(dòng)能的裝置中。

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

直線(xiàn)電機驅動(dòng)的電梯世界上第一臺使用直線(xiàn)電機驅動(dòng)的電梯是1990年4月安裝于日本東京都關(guān)島區萬(wàn)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(xiàn)電機驅動(dòng)的電梯沒(méi)有曳引機組，因而建筑物頂的機房可省略。

如果建筑物的高度增至1000米左右，就必須使用無(wú)鋼絲繩電梯，這種電梯采用高溫超導技術(shù)的直線(xiàn)電機驅動(dòng)，線(xiàn)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(chē)一樣，采用無(wú)線(xiàn)電波或光控技術(shù)控制。

超高速電動(dòng)機在旋轉超過(guò)某一極限時(shí)，采用滾動(dòng)軸承的電動(dòng)機就會(huì )產(chǎn)生燒結、損壞現象。為此近年來(lái)，國外研制了一種直線(xiàn)懸浮電動(dòng)機(電磁軸承)，采用懸浮技術(shù)使電機的動(dòng)子懸浮在空中，消除了動(dòng)子和定子之間的機械接觸和摩擦阻力，其轉速可達25000～100000r/min以上，因而在高速電動(dòng)機和高速主軸部件上得到廣泛的應用。

如日本安川公司新近研制的多工序自動(dòng)數控車(chē)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床的負載。在軸的中間，除配有高速電動(dòng)機以外，還配有與多工序自動(dòng)數控車(chē)床相適應的工具自動(dòng)交換機構。

在我國，直線(xiàn)電機也逐步得到推廣和應用。直線(xiàn)電機的原理雖不復雜，但在設計、制造方面有它自己的特點(diǎn)，產(chǎn)品尚不如旋轉電機那樣成熟，有待進(jìn)一步研究和改進(jìn)。