1845年（nián）英國人就已經發（fā）明了直線電（diàn）動機，但當時的直線電動機氣隙過大導致效率很（hěn）低，無法應用。19世紀70年代科爾摩根也推出過，但因成本高效率低（dī）限製了它的發展。直（zhí）到20世紀70年代（dài）以後，直線電機才逐步發展並應用於（yú）一些特殊領域，20世（shì）紀90年代直線電機開始應用於機械製造業，現在世界一些技術（shù）先進的（de）加工中（zhōng）心廠家開始（shǐ）在其高速機床上應用，國外知名企業（yè）例如DMG、Ex-cell-O、Ingersoll、CINCI ATI、GROB、MATEC、MAZAK、FANUC、SODICK都（dōu）陸續推出使用直線電機的高速高精加工中心。

    
     隨（suí）著直接驅（qū）動技術（shù）的發展，直線電機與傳統的“旋轉（zhuǎn）伺服（fú）電機+滾珠絲杠（gàng）”的驅動方式的對比引起業界的關（guān）注。
PVP做為世界（jiè）線性產品的領導者，在（zài）滾珠絲杠和（hé）線性滑軌方麵取得成功後，於近幾年自行（háng）研發和生產了（le）直線電機，並且在高速高（gāo）精領域取得不錯（cuò）的業績。

    下麵主要參考PVP公（gōng）司的先進的高速（sù）靜音式絲杠 SUPER S 係列（DN值達（dá）22萬）和PVP的直線電機在幾個主要特性上做一些比較，為相關業者提（tí）供一個參考。

速度比較：

速度方麵直線電機具有相當大的優勢，直線電機速度達到300m/min，加速度達到10g；滾珠絲杠速度為120m/min，加速度為1.5g。從速度上和加速度的對比上，直線電機具有（yǒu）相當大的優勢，而且直（zhí）線電機在成功解決發熱問題後速度還會進一步提高，而“旋轉伺服電機+滾珠絲（sī）杠”在速度上卻受（shòu）到限製很難再提高（gāo）較多。

從動態響應上因為運動慣量和間（jiān）隙以（yǐ）及機構複雜性（xìng）等問題（tí）直線電機也（yě）占有絕對的優勢。

速度控製上直線電機因（yīn）其響應快，調速（sù）範（fàn）圍更寬（kuān），可以（yǐ）實現啟動瞬間（jiān）達到最高轉速，高速運行時又能迅速停止（zhǐ）。調速範圍可達到1：10000。

精度比（bǐ）較：

精度方麵直線電機因傳（chuán）動機構簡單減少了插補滯後的問題（tí），定位精度、重現精度、絕（jué）對精度，通過位置檢測反饋（kuì）控製都會較“旋轉伺服（fú）電機+滾珠絲杠”高，且容易實現。

直線電機定位精度可達0.1μm。“旋轉伺服電機+滾珠絲杠（gàng）”最高達到2~5μm，且要求CNC-伺服電機-無隙連軸器-止推軸承-冷卻係統-高精度滾動導軌-螺母座-工（gōng）作台閉環整個係統的傳動部分（fèn）要輕量化，光柵（shān）精度要高。

若想達到較高平穩性，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”要采取雙軸驅動，直線電機（jī）是高發（fā）熱部件，需采取強冷措施，要達（dá）到相同目的，直線電機（jī）則（zé）要付出更大的代價。

價格比較：

價格方麵（miàn）直線電機的價格要高出很多，這也是限製直線（xiàn）電機被更廣泛應用的原因。

能耗比較：

直線電機在提（tí）供同樣轉矩時的能耗是“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”一倍以上，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”屬於節能、增力型傳動部件，直線電機可靠性受控製係統穩定性影響，對周邊的影響很大必（bì）須采取有效隔磁（cí）與防護措施，隔斷強磁場對滾動導軌的影響和對鐵屑磁塵的吸附。

通過以下這個例（lì）子更（gèng）容易使大家了解（jiě）直線電機和“旋轉伺（sì）服電機+滾（gǔn）珠絲杠”的一些特點：

日本某公司超高速龍門式加工中心。X、Y軸采用直線電動機驅動（dòng）V=120m/min。該公司為何不應用“旋轉伺服電機+滾珠絲杠(PVP SUPER S 係列）”？因為SUPER S雖然DN值已經曆了從傳統絲杠7萬到15萬再到22萬的提速進程，但由於存在純機械傳動（dòng）的軟（ruǎn）肋，其線速度、加速度、行程範圍的（de）增加總是有限（xiàn）的。若選用Φ40×20mm的產品（pǐn），則（zé）vmax=110m/min，因nmax=5500r/min轉速很高（gāo），行程範圍受臨界轉（zhuǎn）速Nc的製約顯然不可能太長。若（ruò）采用大導程Φ40×40mm產品，則Vmax=220m/min，這顯然又不能滿足定位精度高的（de）場合。能達到DN值22萬從一個側麵反映（yìng）了PVP的設計、製造水準。如果我們選擇Φ40×20(雙頭)mm產品，在n≈4000~5000r/min，V=80～100m/min狀態下使用，其安全性、可靠性、工作壽（shòu）命均可高（gāo）於預（yù）期值。事實上到目前為止，在（zài）高速高精CNC金切機床（chuáng）中(CNC成形機床除外)速度V≥120m/min仍（réng）采用SUPER S係列驅動的成功範例未見到。實際上“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”的最佳應用場合是：要（yào）求V=40~100m/min，加速度0.8~1.5(2.0)g，精度P3級以上的中檔高（gāo）速數（shù）控裝備和（hé）部分高檔數控裝備。

應用比較：

事實上，直線電機和（hé）“旋轉伺服電（diàn）機+滾珠絲杠（gàng）”兩（liǎng）種驅動方式盡管各有優勢，但也有自身（shēn）的軟肋。兩者在數控機床上都有各自最佳的適用範圍。

直線電機驅動在以下數控裝備領域具有得天獨厚（hòu）的優勢：高速、超高速、高（gāo）加速度和生產批量大、要求定位的運動多、速度大小和方向頻繁變化的場合。例如汽（qì）車產業和IT產業的生產線，精密、複雜模具的製造。

大型、超長行程高速加工中心，航空航（háng）天製造業中輕合金、薄壁、金屬去（qù）除率大的整體構件“鏤空（kōng）”加工。例如美（měi）國CINCI ATI公司（sī）的“Hyper Mach”加工中心（xīn）(46m)；日本MAZAK公司的“HYPERSONIC 1400L超高速加工中心（xīn）。

要求高動態（tài）特性、低（dī）速和高速時的隨動性、高靈敏的動態精密定位。例如，以Sodick為代表的新一（yī）代高性能CNC電加工機床、CNC超精密機床（chuáng）、新一代CPC曲軸磨床（chuáng）、凸輪磨床、CNC非圓車床等。

輕（qīng）載（zǎi）、快速特種CNC裝備。例如德國DMG的“DML80 Fine Cutting”激光雕（diāo）刻、打孔機，比利時LVD公司的“AXEL3015S”激光切割機，MAZAK的“Hyper Cear510”高速激光（guāng）加工機等。

德國DMG公（gōng）司以批量生產各類高性能數控裝備著稱，在其伺服進給係統中采用直線電機較早，而且采用率也是很高的(均（jun1）在機床型號（hào）後標注（zhù）“Linear”)，該公司對兩種驅（qū）動方式的（de）配置有三（sān）種類型：

各坐標軸全部配置直（zhí）線電機驅動的“快速型”數控裝備。例如：DMC85V Linear、DMC75V Linear、DMC105V Linear、DMC60H Linear、DMC80H Linear以及DML80-Fine Cutting激光加工機等。

混合驅動型。例如：DMF500 Linear動柱（zhù）式大型立式（shì）加工（gōng）中心，在X軸(行程5m)配直線電機，V=100m/min；而在Y、Z軸則采用“旋（xuán）轉伺服電機（jī）+滾珠絲杠”，V=60m/min。

各坐標軸全部配置“旋轉伺服電機+滾（gǔn）珠絲杠”的“強力型”加工中心。例如：DMC63H高速臥（wò）式加工（gōng）中心，V=80m/min，加速度1g，定位精度0.008mm。此外還有DMC80H和DMC100H、DMC125H (duo BLOCK)以及DMC60T等。

兩種驅動（dòng）方式（shì）在德國DMG公司被同時運用也說明他們具有各（gè）自的優勢。直線電機的提升空間很大，未來直線電（diàn）機的技術（shù）更（gèng）加成熟了、產量（liàng）上（shàng）去了、成本（běn）下降（jiàng）了，應用也（yě）會更加廣泛，但從節（jiē）能降耗、綠色製造（zào）的角度思考，以及兩種（zhǒng）結構自身特點考慮“旋轉伺服電機+滾珠絲杠（gàng）”驅動仍有其廣闊的市（shì）場空間（jiān）。直線電機將成為高速(超高速)、高檔（dàng）數控裝備中的主流（liú）驅（qū）動方（fāng）式的同時，“旋轉伺服電機+滾珠絲杠”依然會繼續保持其在中檔高速數控裝備中的主流地位.