直線步進(jìn)電機(jī)，或稱線性步進(jìn)電機(jī)，是由磁性轉(zhuǎn)子鐵芯通過與由定子產(chǎn)生的脈沖電磁場相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，直線步進(jìn)電機(jī)在電機(jī)內(nèi)部把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為線性運(yùn)動。應(yīng)用領(lǐng)域：直線步進(jìn)電機(jī)被廣泛應(yīng)用于包括制造、精密校準(zhǔn)、精密流體測量、精確位置移動等諸多高精度要求領(lǐng)域。
一、附加制冷機(jī)實現(xiàn)恒溫電機(jī)控制
　　從直線電機(jī)發(fā)熱過程的分析可知，由電機(jī)產(chǎn)生的熱量一方面制約著其允許的電參數(shù)（如電流）強(qiáng)度，也就制約了該電機(jī)驅(qū)動推力的大小。另一方面也將嚴(yán)重引起機(jī)床導(dǎo)軌熱變形。為從根本上解決該問題，可以在直線電機(jī)與機(jī)床導(dǎo)軌間增加一恒溫控制裝置。其方法是在直線電機(jī)與機(jī)床導(dǎo)軌內(nèi)嵌入氟里昂制冷機(jī)的蒸發(fā)管（當(dāng)然也可以用半導(dǎo)體制冷元件或其它制冷元件），利用蒸發(fā)管的熱傳導(dǎo)進(jìn)行降溫。并通過溫度反饋以實現(xiàn)恒溫（15～30℃）控制。
二、無刷直流直線電機(jī)
　　由于機(jī)床進(jìn)給用的直線電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，必定要采用直線位置檢測反饋來實現(xiàn)全閉環(huán)控制。因此，利用其位移檢測信號與所設(shè)計的電機(jī)極距進(jìn)行比較，以此來控制改變電樞繞組的電流方向。這樣即省去了電刷換向機(jī)構(gòu)，又避免了電刷換向帶來的弊病，增加了其穩(wěn)定性和可靠性。
三、速度、位移反饋及位置測量誤差定點(diǎn)軟件補(bǔ)償
　　為獲得直線電機(jī)較好的調(diào)速特性，需采用測速負(fù)反饋控制。對此，既可在直線電機(jī)內(nèi)另增加一組測速發(fā)電繞組進(jìn)行反饋；但也可直接利用位移測量信號，對其進(jìn)行微分后作為速度信號來反饋控制。
關(guān)于直線位置檢測元件的選擇?？紤]激光器件成本較高，而感應(yīng)同步器、磁柵又都是利用電磁感應(yīng)原理檢測的，為防止直線電機(jī)自身的電磁場對其干擾，應(yīng)選擇利用光電轉(zhuǎn)換原理工作的光柵較合理。
為進(jìn)一步提高位置檢測的分辨率和精度，基于現(xiàn)有的光柵檢測元件由于制造工藝

等原因，在未能提高光柵玻璃直尺刻線密度的情況下，可以通過電子線路進(jìn)一步細(xì)分來提高分辨率。（http://www.diangon.com版權(quán)所有）同時采用軟件定點(diǎn)補(bǔ)償來提高精度。其方法是在整個直線位置控制裝置安裝完畢后，再借助于更高一級的位置測量裝置，如激光干涉儀，進(jìn)行測量比較，設(shè)定多點(diǎn)并逐點(diǎn)進(jìn)行誤差記錄，將值存入微機(jī)的EPROM中，然后運(yùn)行時通過微機(jī)軟件控制，進(jìn)行定點(diǎn)補(bǔ)償來提高其檢測精度。
四、多極電磁式、雙邊對稱結(jié)構(gòu)與磁墊懸浮導(dǎo)軌
為提高直線電機(jī)低速運(yùn)行特性，電機(jī)需設(shè)計成多磁極型。由于直線電機(jī)磁場是平攤著的，這對電機(jī)制造不會帶來很大難度。同時考慮到上述隔磁問題，其磁場應(yīng)采用電磁式較好，并且這樣更便于控制。通過分析可知，直流直線電機(jī)在運(yùn)行中要產(chǎn)生兩種力，一種是由勵磁產(chǎn)生的磁拉力（也可成為電機(jī)的制動力）；另一種就是由電樞繞組產(chǎn)生所需要的驅(qū)動推力。
因此通過測速、位置反饋來合理調(diào)節(jié)控制其勵磁電流和電驅(qū)電流，即可較好地實現(xiàn)起動、加速、運(yùn)行、制動、定位和自鎖等要求。為保證推力平穩(wěn)，直線步進(jìn)電機(jī)的布局應(yīng)做成雙邊對稱結(jié)構(gòu)。
并且此時也可實現(xiàn)無機(jī)械接觸的磁墊懸浮導(dǎo)軌， 即利用直線電機(jī)的動、定件兼作機(jī)床導(dǎo)軌副。為確保磁浮氣隙間的平衡，在氣隙間安裝一間隙測量傳感器，通過間隙測量來反饋控制兩側(cè)對稱勵磁繞組的電流，以改變兩側(cè)定件與動件之間的磁拉力，即兼作磁墊導(dǎo)軌的懸浮力，從而調(diào)整兩側(cè)對稱的磁墊氣隙間距。
五、附加壓電式微步進(jìn)的組合式直線電機(jī)
為滿足超精密加工的要求，需通過微量進(jìn)給、精密定位來實現(xiàn)。為此，可在原直線電機(jī)進(jìn)給機(jī)構(gòu)中再以串聯(lián)方式安置一微進(jìn)給直線步進(jìn)電機(jī)。該直線步進(jìn)電機(jī)利用壓電陶瓷的磁致伸縮原理制成，可實現(xiàn)0.1～0.01μm的微小步距進(jìn)給。利用該組合式直線電機(jī)，在同一臺機(jī)床上即可同時滿足快、慢速進(jìn)給和微量進(jìn)給、精密定位的多種切削要求。