直線滑臺(tái)直線伺服電機(jī)已成為精密定位系統(tǒng)中的十分重要的部件，與傳統(tǒng)的機(jī)械執(zhí)行器（如滾珠螺桿）相比具有很多優(yōu)點(diǎn)。 直線滑臺(tái)伺服電機(jī)（同步設(shè)計(jì)）由用于建立磁通量的永磁鐵組件和一個(gè)可產(chǎn)生與線圈電流成正比的力的線圈組成。 雖然直線滑臺(tái)伺服電機(jī)可以為有刷和無刷配置，但由于有刷電機(jī)有許多缺點(diǎn)（電刷壽命有限、污染和電氣噪聲），因此更強(qiáng)烈地傾向于使用無刷設(shè)計(jì)。 另一個(gè)設(shè)計(jì)選擇與線圈組件中是否含鐵有關(guān)。 在線圈組件中使用鐵材料可在線圈和磁鐵組件之間產(chǎn)生很強(qiáng)的吸引力（其數(shù)量級(jí)為 600 至 20000 N（135 至 4500 lb））以及周期性“齒槽”力。 雖然磁通量的集中會(huì)將單位體積的連續(xù)力增加 10-30%，但更重要的結(jié)果是電感的增加。 帶有含鐵線圈組件的無刷電機(jī)的電時(shí)間常數(shù)是不含鐵設(shè)計(jì)的 5 至 20 倍，其效果是顯著降低了可獲得的伺服帶寬。 此參數(shù)是取得優(yōu)異動(dòng)態(tài)性能的關(guān)鍵，它直接決定了系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)間（因而吞吐量）。 伺服帶寬還決定可取得的伺服剛性大??；如果一個(gè)應(yīng)用沒有足夠的時(shí)間來使反應(yīng)緩慢的積分項(xiàng)來加和，則剛性將直接影響到位置誤差。

　　哪個(gè)部件移動(dòng)和哪個(gè)部件固定方面的區(qū)別取決于應(yīng)用；移動(dòng)的磁軌在移動(dòng)質(zhì)量和尺寸包絡(luò)上存在不足，但允許使用靜態(tài)線圈電纜。 另一方面，移動(dòng)線圈可降低移動(dòng)質(zhì)量并且更加緊湊，但要求必須為線圈電纜提供合適的工作回路。

　　一個(gè)單相線圈只能用于某些有限行程應(yīng)用。 傳統(tǒng)上，可執(zhí)行任意行程的直線電機(jī)設(shè)計(jì)采用一個(gè)三相線圈，它帶有一個(gè)基于安裝在線圈組件中的數(shù)字式磁場(chǎng)傳感器、以 6 步順序來激勵(lì)線圈的放大器。 如果需要純粹的等速運(yùn)動(dòng)，則可用正弦換向代替更為簡(jiǎn)單的六步順序控制。 這可以通過使用直線編碼器以決定線圈電流關(guān)系或通過使用兩個(gè)安裝在線圈組件中的模擬磁場(chǎng)（霍爾）傳感器以對(duì)線圈電流進(jìn)行比例分配來實(shí)現(xiàn)。 基于編碼器的方法要求伺服控制器為每個(gè)軸提供兩個(gè)模擬 (DAC) 輸出，這樣就可以降低可被控制的軸總數(shù)，加電時(shí)必須要執(zhí)行一個(gè)“相尋找”初始化例程。 基于編碼器和基于模擬傳感器的正弦換向方法都需要使用特殊的伺服放大器以適應(yīng)新的輸入。

　　這是最簡(jiǎn)單的參數(shù)為尺寸（即磁軌、線圈長(zhǎng)度、安裝形式等）。 所需的磁軌長(zhǎng)度基本上是線圈長(zhǎng)度加行程長(zhǎng)度，具有某種程度超行程余量。 磁軌和線圈組件的重量很重要，后者用于線圈為移動(dòng)部件時(shí)的移動(dòng)質(zhì)量計(jì)算。 但是，關(guān)鍵特性是在機(jī)電方面，如果以 KMS 單位表示，則更加有意義。 這些關(guān)鍵特性為：

　　基本電機(jī)參數(shù) Kmw，通常被直線電機(jī)供應(yīng)商所省略，他們支持使用更為明顯的力常數(shù) Kma。 后面這個(gè)常數(shù)可通過對(duì)導(dǎo)線規(guī)格進(jìn)行適宜選擇而任意改變。 由于多數(shù)用戶希望每安培電流可帶來更大的力，廠商可通過簡(jiǎn)單纏繞線圈以獲得較大的力常數(shù)來滿足他們的要求。 一些廠商宣稱具有“單位電機(jī)面積具有最大力”。 這種說法意義不大，因?yàn)榭梢詫⒕€圈纏繞為每安培電流具有 2 倍、5 倍或 100 倍的力。但是，沒有人愿意使用這樣一種線圈，因?yàn)檫@種選擇的結(jié)果是在放大器電壓要求方面使用戶處于不利局面。 在以 MKS 單位表示時(shí)，力常數(shù)和反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)是相同的： 對(duì)于每 N/A 的力常數(shù)，線圈將在每米每秒中產(chǎn)生 1 V。 這一反電動(dòng)勢(shì)的作用會(huì)抵消電源電壓，要求使用更高的電源電壓（和放大器額定值）才能獲得規(guī)定速度。 另外，較高的力常數(shù)導(dǎo)致了較高的線圈電阻，這也需要較高電壓來將規(guī)定電流驅(qū)動(dòng)到線圈中。

　　以“牛頓/平方根瓦特”為單位表示的基本電機(jī)常數(shù) Kmw 更為有意義。 它將電機(jī)產(chǎn)生的力與必須耗散的無用熱量關(guān)聯(lián)起來。 由于熱特性為電機(jī)設(shè)定了最終性能限制，因此這是一個(gè)設(shè)計(jì)人員力求最大化的參數(shù)。 它首先與導(dǎo)線規(guī)格無關(guān)，只是間隙中的磁通大小、線圈體積和銅封裝效率的函數(shù)。 因此，它代表著直線電機(jī)的“質(zhì)量”。 它也可用于預(yù)測(cè)特定應(yīng)用的最佳導(dǎo)線規(guī)格和線圈電阻。 在上表中，連續(xù)和峰值力也大體獨(dú)立于直線電機(jī)的線圈導(dǎo)線規(guī)格。 連續(xù)和峰值電流可通過適宜選擇導(dǎo)線規(guī)格而在很大范圍內(nèi)變化；連續(xù)電流（或力）額定值由最大允許線圈溫升決定，而選擇峰值電流（或力）額定值是為了避免永磁鐵的可能失效。

　　必須注意，直線電機(jī)在其連續(xù)力或電流額定值下運(yùn)轉(zhuǎn)就等于在其最高額定溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于 NEAT 直線電機(jī)來說，這個(gè)最高額定溫度限制在 120°C。 在此溫度下，線圈電阻比其標(biāo)稱值（20°C 下指定）增加 39%，與此類似，基本電機(jī)常數(shù) Kmw 降低 18%。 在設(shè)計(jì)將要在線圈的最高溫度限值附近運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)時(shí)，必須要考慮到這種變化。 指定的連續(xù)電流和力額定值已經(jīng)將這種情況考慮在內(nèi)，因?yàn)榘凑斩x，在這些額定值下的運(yùn)轉(zhuǎn)就等同于在最高允許溫度下的運(yùn)轉(zhuǎn)。