یک موتور خطی در واقع یک موتور الکتریکی است که استاتورش غیر استوانه شده است تا به جای اینکه یک گشتاور چرخشی تولید کند، یک نیروی خطی در راستای طول استاتور ایجاد کند.
طرح‌های بسیاری برای موتورهای خطی ارائه شده است که می‌توان آنها را به دو دسته تقسیم کرد: موتورهای خطی شتاب بالا و شتاب پایین. موتورهای شتاب پایین برای قطارهای مگلیو و دیگر کاربردهای حمل و نقلی روی زمین مناسب هستند. موتور های شتاب بالا معمولاً خیلی کوتاه هستند و برای شتاب دادن به جسمی تا سرعت بسیار زیاد و سپس رها کردن آن به کار می‌روند. این موتورها معمولاً برای مطالعات برخورد سرعت بالا به عنوان تسلیحات نظامی یا به عنوان راه‌اندازنده جرمی برای پیشرانه فضاپیما به کار می‌رود.
موتور خطی‌ای که برای شتاب دادن به یون ها یا ذره‌های زیر اتمی به کار می‌رود، یک شتاب دهنده ذره نامیده می‌شود. با نزدیک شدن ذره‌ها به سرعت نور، طراحی موتورها معمولاً متفاوت می‌شود و این ذره‌ها نیز عموماً داری بار الکتریکی هستند.
شتاب پایین
ترن هوایی در JKF. به نوار القایی آلومینیومی بین ریل‌ها توجه کنید.
ایده موتور خطی اولین بار توسط پرفسور اریک لیتویت از کالج امپریال در لندن مطرح شد. در طرح وی و در اکثر طرح‌های شتاب پایین، نیرو توسط یک میدان مغناطیسی خطی سیار که بر روی هادی‌ها موجود در میدان عمل می‌کند، ایجاد خواهد شد. در هر هادی چه یک حلقه، چه یک سیم‌پیچ یا یک تکه از فلز تخت که در این میدان قرار گیرد جریان‌های گردابی القا شده وجود خواهد داشت و بنابراین یک میدان مغناطیسی مخالف را ایجاد خواهد کرد. دو میدان مغناطیسی همدیگر را دفع خواهند کرد و بنابراین جسم هادی را از استاتور دور خواهند کرد و آن را در طول جهت میدان مغناطیسی سیار حمل خواهند کرد.
به علت این ویژگی‌ها، موتور خطی اغلب در پیشرانه قطار مگلیو به کار می‌رود هر چند که می‌توان صرف نظر از پرواز مغناطیسی از آنها استفاده کرد، مانند استفاده در فن‌آوری انتقال پیشرفته و سریع نور که در سیستم ترن آسمانی ونکوور ، Scarborough RT تورنتو، ترن هوایی فرودگاه JGK نیویورک و Putra RTL کووالالامپور به کار می‌رود. از این فن‌آوری با تغییراتی در برخی از قطارهای بازی نیز استفاده می‌شود.
موتورهای خطی عمودی نیز برای مکانیسم‌های بالابر در معدن های عمیق پیشنهاد شده است.
شتاب بالا
موتورهای خطی شتاب بالا برای کاربرهای متعددی پیشنهاد شده‌اند. به علت اینکه مهمات ضد زرهی کنونی بایستی گلوله‌های کوچکی با انرژی جنبشی بسیار بالا باشند یعنی دقیقاً آنچه که این موتورها فراهم می‌کنند، از آنها به عنوان تسلیحات استفاده شده است. این موتورها همچنین برای استفاده در پیشرانه فضا پیماها به کار گرفته می‌شود. در چنین شرایطی به این موتورها راه‌اندازهای جرمی گفته می‌شود. ساده‌ترین روش استفاده از راه‌انداز جرمی برای پیشرانه فضا پیما، ساخت یک راه‌انداز جرمی بزرگ است که بتواند محموله را تا سرعت گریز شتاب دهد.
طراحی موتورهای شتاب بالا به دلایل متعددی مشکل است. آنها مقادیر بزرگ انرژی را در مدت زمان کوتاه نیاز دارند. (http://www.oz.net/~coilgun/theory/electroguns.htm )) که برای هر پرتاب در فضا نیاز به 300GJ در مدت زمان کمتر از یک ثانیه دارد. ژنراتورهای الکتریکی معمولی برای چنین نوع از باری طراحی نشده‌اند اما روش‌های ذخیره انرژی الکتریکی کوتاه مدت را می‌توان مورد استفاده قرار داد. خازن ها پر حجم و گران هستند اما می‌توانند به سرعت مقادیر بزرگ انرژی را فراهم کنند. ژنراتورهای هم قطب را می‌توان برای تبدیل سریع انرژی جنبشی یک چرخ طیار به انرژی الکتریکی به کار برد. موتورهای خطی شتاب بالا نیازمند میدان‌های مغناطیسی بسیار قوی‌ای نیز هستند، در واقع میدان‌های مغناطیسی اغلب آنقدر قوی اند که اجازه استفاده از ابر رساناها را نمی‌دهند. اما با طراحی دقیق می‌توان این مشکل را حل کرد.
دو طرح متفاوت پایه‌ای از موتور های خطی شتاب بالا ابداع شده است: تفنگ های ریلی و تفنگ های کویلی.
موتورهای خطی در ماشینهای مخصوص که استفاده از نوع دورانی آن با مشکلات خاصی روبروست استفاده می‌شود. مزیت اصلی موتورهای خطی این است که به علت حذف مکانیزم‌های واسطه برای تبدیل حرکت دورانی به خطی، ساختار ساده‌ای دارند. بنابراین زمانی که سرعت‌های جابجایی زیاد مورد نظر باشد و یا تغییر شکل الاستیک اجزاء در انتقال جابجایی مشکلات دقتی را بوجود آورد، کاربرد مورهای خطی ضرورت می‌یابد. در مقایسه موتورهای خطی و دورانی که برای ایجاد حرکت خطی استفاده می‌شوند در می‌یابیم که: 1. در کلیه مکانیزم‌های تبدیل حرکت دورانی به حرکت خطی از جعبه دنده استفاده شده که خطای لقی و خطای الاستیک را در بر دارد. در حلای که در موتورهای خطی چنین خطاهایی وجود ندارد. 2. در مکانیزم‌های تبدیل حرکت دورانی به خطی از پیچ‌های انتقال قدرت (Ballscrew/Leadscrew) استفاده می‌شود که سرعتی بین 40-60m/min و شتاب Lg و قابلیت تکرارپذیری در حدود 0.01mm وعمری در حدود 8000 ساعت دارند، در حالکیه در موتور خطی می‌توان به سرعتی حدود 360-3000m/min و شتاب 10g و قابلیت تکرارپذیری 0.001mm و عمری در حدود 50000ساعت دست یافت. 3. حرکت موتورهای خطی کاملاً هموار است، در حالیکه پیچ انتقال قدرت به خاطر ارتعاشات ناشی از ورود و خروج ساچمه‌ها به درون مهره حرکت نرم و هموار ندارند. همچنین در پیچ‌های انتقال قدرت محدودیت طول کورس وجود دارد، در حالیکه در موتورهای خطی این محدودیت وجود ندارد. بنابراین طراحی و ساخت موتور خطی با دقت بالا بویژه در ماشین های ویژه نظیر ماشین ابزارهای CNC که در آنها خطاهای مکانیکی منجر به کاهش دقت می‌شود ضرورت دارد. فرضیات پژوهش: در این پژوهش ساخت موتور خطیDC بدون جاروبک بدون شیار با آهنربای دایمی مورد توجه قرار می‌گیرد . در این نوع موتور که برای نخستین بار در کشور ساخته می‌شود، از یک مجموعه آهنربای دایم که به صورت ثابت روی یک پلیت قرار می‌گیرد به همراه یک کویل متحرک استفاده می‌شود. همچنین به منظور افزایش قابلیت اطمینان موتور به جای استفاده از جاروبک، از تکنولورژی موتورهای بدون جاروبک بهره خواهیم گرفت. همچنین از یاتاقانهای خطی برای انتقال مجموعه متحرک استفاده خواهیم کرد. برای کنترل جابجایی از یک انکودر خطی بهره می‌گیریم. مکانیزم کنترل نیز مدار- بسته خواهد بود. اهداف این پژوهش: هدف از این پژوهش ساخت موتورهای خطی DC بدون جاروبک است که می‌تواند سرعت، دقت، تفکیک‌پذیری، تکرارپذیری و قابلیت اطمینان بالایی برای سیستم‌های جابجایی بویژه ماشین ابزارهای CNC فراهم کند. با توجه به نیازی که به سیستم‌های سرعت بالا، دقت بالا در کاربردهای گوناگون احساس می‌شود، بهره‌گیری از فناوری موتورهای خطی می‌تواند در بهبود عملکرد مؤثر بوده و گامی در جهت رشد وارتقاء این فناوری در کشور و پاسخی به نیاز صنعت و دانشگاه به شمار رود.