1.2.2 國內研究現狀

目前國內直線電機的市場規模越來越大，近五年的平均增長率達30%以上。在國內，除了哈爾濱工業大學、浙江大學、華中科技大學、南京航空航天大學、中科院電工所等高校和科研院所，越來越多的企業也正進軍直線電機產業，如中國臺灣上銀科技股份有限公司、深圳大族電機科技有限公司、蘇州泰科貝爾直驅電機有限公司、北京華卓精科科技股份有限公司、珠海格力電器股份有限公司、廣州昊志機電股份有限公司等。與國外相比，國內直線電機系列產品的關鍵性能指標還存在一定差距，其售價僅為同規格進口直線電機系統的1/5～1/2。

深圳大族電機主要產品有U型直線電機、平板直線電機、LSMP管型同步直線電機、異步感應直線電機、力矩電機、有框架力矩電機、無框架力矩電機、直線電機平臺、伺服電機平臺等，廣泛應用于半導體行業、精密機床等高速高精領域。公司直線電機主打產品是LSMU無鐵心系列和LSMF有鐵心系列（見圖1-19）。

LSMU無鐵心系列直線電機分為多個系列，它的特點是采用U型結構設計，無鐵心線圈初級、推力平滑，同時無紋波力和電磁吸力，小慣量、大加速度，同時該系列產品均采用自然冷卻的方式。相比同體積的U型電機，該系列電機推力大30%，表1-5是大族無鐵心直線電機各系列的推力范圍對比。

LSMF有鐵心系列直線電機同樣有多個產品系列，它采用平板型結構設計，推力大、加速性能優異，同時采用齒槽力抑制技術，內置過熱保護等模塊化設計。表1-6是大族有鐵心直線電機各系列的推力范圍對比。

北京華卓精科科技股份有限公司是國內具有自主研發并實現直線電機光刻機雙工件臺商業化生產的企業，是國產高端光刻機龍頭企業上海微電子裝備（集團）股份有限公司的雙工件臺產品及技術開發的供應商。華卓精科的雙工件臺運用磁懸浮電機方案，可以利用磁懸浮電機驅動超精密的乘片臺，最高能實現納米級別分辨率的套刻精度。公司主打產品主要分為單軸系列、多軸線軌系列、多軸氣浮系列、大尺面氣浮系列等超精密運動產品。

華卓精科單軸系列（見圖1-20）中的MSLA緊湊型系列主要面向緊湊空間中的高精度定位、檢測場合，高度僅為40mm，它的行程范圍是25～200mm，峰值推力可以達到100N，連續推力可以達到29N，重復定位精度可以達到0.1μm。MSLB高性價比系列主要面向寬泛的市場需求，在保證高精度的情況下節約了成本，它的行程范圍可達100～500mm，峰值推力達到480N，連續推力達到140N，重復定位精度在1μm以內。MSLC高線度/高精度系列主要面向長行程、大尺寸工件加工，并且需要高精度的場合，它的重復定位精度優于0.5μm，直線度/平面度優于5μm，行程范圍達到了500～1000mm，峰值推力為480N，連續推力為140N。

華卓精科多軸線軌系列（見圖1-21）分為雙Z軸六軸線高精密運動臺、四軸線軌高精密運動臺、中空雙軸線軌高精密運動臺、三軸線軌高精密運動臺等。工作臺采用十字疊層線軌結構形式，滿足高速、高加速、高精度的產品定制需求，同時可以達到亞微米級的重復定位精度。單軸直線度可以達到1.5μm，最大速度可以達到1000mm/s，最大加速度可達1g，適合用于OLED加工、CCD成像、晶圓檢測等高端制造行業。

華卓精科多軸氣浮系列（見圖1-22）中的五軸超精密氣浮運動臺，滿足高速、高加速、高精度等需求，直驅電機可以實現360°旋轉，可以達到亞微米級重復定位精度，最大速度1000mm/s，最大加速度可達4g，單軸直線度可以達到0.3μm，運動平面度可達0.3μm。

廣州昊志機電股份有限公司的直線電機產品主要包括DLMF系列（見圖1-23）。它的特點是高效率，快移速度相比旋轉伺服電機提升一倍以上；同時采用專利化冷卻結構設計以及IP65高防護等級，適應惡劣環境。并且具有超高定位精度，雙向重復定位精度可以達到1μm。表1-7是昊志不同型號直線電機的推力對比。

蘇州泰科貝爾直驅電機有限公司主要產品分為LMU無鐵心直線電機、LMT有鐵心直線電機以及LMD圓筒型直線電機等（見圖1-24）。其中不同系列的LMU無鐵心直線電機和LMT有鐵心直線電機的推力范圍見表1-8和表1-9。