直線步進電機，又稱線性步進電機，是由磁性轉子鐵芯通過與由定子產生的脈沖電磁場相互作用而產生轉動，直線步進電機在電機內部把旋轉運動轉化為線性運動。直線步進電機可以直接做直線運動或直線往復運動，如果以旋轉電機作為動力源，轉變成直線運動，需要借助齒輪、凸輪結構及皮帶或鋼絲等機構。直線步進電機的首次推出是1968年，下圖是我們東莞迅控自動化科技有限公司一些典型的直線步進電機。
這樣做的結果是大大簡化了設計，使得在許多應用領域中能夠在不安裝外部機械聯動裝置的情況下直接使用直線步進電機進行精密的線性運動。
外部驅動直線電機的結構
下圖所示為外部驅動直線電機的基本結構：
直線步進電機與旋轉電機比較，能直接直線運動，可以使機器小型化，使設計更簡潔。
外部驅動直線電機的基本原理
外部驅動直線步進電機的轉子為永磁體，當電流流過定子繞組時，定子繞組產生矢量磁場。該磁場會帶動轉子旋轉一定角度，使得轉子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當定子的矢量磁場旋轉一個角度。轉子也隨著該磁場轉一個角度。每輸入一個電脈沖，電動轉子就會轉動一個角度并前進一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數成正比、轉速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序，電機就會反轉。所以可用控制脈沖數量、頻率及電動機各相繞組的通電順序來控制步進電機的轉動。
電機以螺桿作為出軸，在電機外部通過一個外部驅動螺母和螺桿相嚙合，采取某種方式防止螺桿螺母相對轉到，從而實現直線運動。這樣做的結果是大大簡化了設計，使得在許多應用領域中能夠在不安裝外部機械聯動裝置的情況下直接使用直線步進電機進行精密的線性運動。
外部驅動直線電機的優勢
精密的
直線絲桿步進電機，可以在某些場合替代氣缸，實現定位精確，速度可控，精度高等優點。直線絲桿步進電機被廣泛應用于包括制造、精密校準、精密流體測量、精確位置移動等諸多高精度要求領域。
高精度，重復定位精度可達±0.01mm
直線絲桿步進電機因傳動機構簡單減少了插補滯后的問題，定位精度、重復精度、絕對精度，通都會較“旋轉電機+絲杠”高，且容易實現。直線絲桿步進電機普通絲桿的重復定位精度可達±0.05mm,搭配滾珠絲桿重復定位精度可達±0.01mm。
高速度，最高可達300m/min
從速度上和加速度的對比上，直線絲桿步進電機具有相當大的優勢，直線絲桿步進電機速度可達300m/min，加速度10g;滾珠絲杠速度為120m/min，加速度為1.5g。而且
直線絲桿步進電機在成功解決發熱問題后速度還會進一步提高，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。
高壽命，維護簡單
直線絲桿步進電機因運動部件和固定部件間有安裝間隙，無接觸，不會因動子的高速往復運動而磨損，長時間使用對運動定位精度無變化，適合高精度的場合。滾珠絲杠則無法在高速往復運動中保證精度，因高速摩擦，會造成絲杠螺母的磨損，影響運動的精度要求，對高精度的需求場合無法滿足。
外部驅動直線電機的選型
在做直線運動相關產品或解決方案時，我們建議工程師們要重點考慮以下幾點：
1.系統的負荷是多少?
系統的負荷包括靜負荷和動負荷，往往負荷的大小決定了電機的基本尺寸。
靜負荷：絲桿靜止狀態下可承受的最大推力。
動負荷：絲桿處于運動狀態下可承受的最大推力。
2.電機的直線運行速度是多少?
直線電機的運行速度與絲桿的導程緊密相關，絲桿旋轉一圈則螺母前進一個導程。低速度宜選擇導程較小的絲桿，高速度宜選擇較大的絲桿。
3.系統的精度要求是多少?
絲桿精度：一般以線性精度來衡量絲桿精度，即絲桿旋轉苦干圈后實際行程與理論行程的誤差。
重復定位精度：重復定位精度為系統能夠重復到達指定位置的精度定義，對系統是一個重要的指標。
背隙：背隙的絲桿和螺母靜止時兩者軸向的相對可移動量。隨著工作時間的增加，由于磨損也會導致背隙增加。背隙的補償或校正可由消間隙螺母來實現。當需要雙向定位時，背隙是需要被關注的。
4.其他的選擇
在選型時還需要考慮以下問題：直線步進電機的安裝是否符合機械結構設計?您將如何將運動物體與螺母相聯?絲桿的有效行程是多少?匹配什么樣的驅動?
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