“首要”考慮因素：有鐵芯還是無鐵芯？

直線電機有兩種主要類型：有鐵芯與無鐵芯，指的是初級部分（類似于旋轉電機中的定子）的繞組是安裝在層壓堆疊的鐵層中還是安裝在環氧樹脂中。確定應用是需要有鐵芯還是無鐵芯直線電機通常是設計和選擇的第一步。有鐵芯直線電機最適合需要極高推力的應用。這是因為初級部件的層壓包含“齒”（突起），這些“齒”將磁通量聚集到次級部件的磁鐵（類似于旋轉電機中的轉子）。初級部分的鐵芯和次級部分的永磁體之間的這種磁力使得電機能夠提供更高的推力。

無鐵芯直線電機推力通常是較低的，因此它們不適合沖壓、機加工或成型等推力要求極高得應用中，但卻更加擅長高速組裝和運輸。

無鐵芯直線電機有時被稱為“U型”直線電機，因為它們的次級部分形狀類似“U”形，兩個磁板相對安裝。主要部分（也稱為“推力器”）位于兩個磁板之間的U槽中。

有鐵芯的設計缺點是齒槽效應，這會降低運動的平滑度。齒槽效應的發生是因為初級部件的開槽設計使其在沿著次級部件的磁體行移動時具有“首選”位置。為了克服初級與次級磁鐵對齊的趨勢，電機必須產生更大的力來抵消趨勢，這會導致速度的波動，稱為齒槽效應。力和速度波動的這種變化會降低運動的平穩性，這在行程內的運動質量（不僅僅是最終定位精度）要求很高的應用中可能是一個重大問題。

制造商使用多種方法來減少齒槽效應。一種常見的方法是磁鐵（齒）的位置傾斜排布，當初級穿過次級磁鐵運動時會更加平滑。另外將磁鐵的形狀更改為細長的八邊形時，也可以實現類似的效果。

另一種減少齒槽效應的方法稱為分段繞組。在這種設計中，初級線圈的層壓齒比次級中的磁鐵多，并且層壓堆疊具有特殊的形狀。這兩種設計共同抵消齒槽力。此外，可以通過軟件的解決方案來解決這個問題。減少齒槽效應的算法允許伺服驅動器和控制器調整提供給初級線圈的電流，從而最大限度地減少力和速度的變化。

無鐵芯直線電機不存在齒槽效應，因為它們的初級線圈封裝在環氧樹脂中，而不是纏繞在鐵芯上。無鐵芯直線電機的質量較低（環氧樹脂比鐵芯質量更輕，但是硬度較低），這使得在機電系統中能夠實現最高的加速度、減速度和運行速度。無鐵芯電機的穩定時間通常比有鐵芯電機更好（更低）。初級線圈不使用鐵芯，以及相關的齒槽效應或速度脈動的消失，也意味著無鐵芯直線電機可以提供非常低速、穩定的運動，通常低速運行速度波動小于0.01%。

直線電機的集成程度如何？

與旋轉電機相同，直線電機只是運動系統中的一個組件。完整的直線電機系統另外還需要軸承（導軌）來支撐與引導負載、電纜管理、反饋（通常是線性編碼器）、伺服驅動器和控制器。經驗豐富的設備制造商和機器制造商，或那些具有非常獨特的設計或性能要求的用戶，可以用內部功能和來自不同制造商的現成組件構建完整的系統。

直線電機系統設計可以說比基于皮帶、齒輪齒條或絲桿的系統設計更簡單，組件更少，勞動密集型裝配步驟更少（無需對齊滾珠絲杠支架或張緊皮帶）。直線電機是非接觸式的，因此設計人員不必擔心為驅動單元的潤滑、調整或其他維護做好準備。但對于那些正在尋找交鑰匙解決方案的原始設備制造商和機器制造商來說，完整的直線電機驅動執行器、高精度載物臺，甚至笛卡爾和龍門系統都有無數種選擇。

為有鐵芯直線電機選擇合適的直線導軌時，需要考慮初級和次級部件之間的吸引力，這可能會增加直線導軌上的負載。但無鐵芯直線電機不存在這個問題，因為初級部分不使用鐵芯意味著初級和次級之間沒有吸引力。

工作環境是否適合直線電機？

直線電機通常是特殊環境中的首選解決方案，例如潔凈室和真空環境，因為它們具有較少的移動部件，并且可以與幾乎任何類型的線性導軌或電纜管理配對，以滿足應用的顆粒產生、除氣和溫度要求。在極端情況下，次級（磁軌）可用作移動部件，而初級部件（繞組，包括電纜和電纜管理）保持靜止。

但是，如果環境由金屬碎屑、金屬灰塵或金屬顆粒組成，則直線電機可能不是最佳選擇。對于有鐵芯直線電機尤其如此，因為它們的設計本質上是開放的，使磁軌暴露在污染中。無鐵芯直線電機的半封閉設計提供了更好的保護，但應注意確保次級部件中的槽不會直接暴露在污染源中。封閉式有鐵芯和無鐵芯直線電機的設計可以解決污染的問題，但卻會降低電機的散熱能力，可能會將一個問題換成另一個問題。