在步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)線性變換的方法能夠極大地簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，使之在許多實(shí)際應(yīng)用中，能夠直接在不使用外部機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置的條件下用直線式步進(jìn)電機(jī)完成精確的直線移動(dòng)。在這里，要特別介紹兩種：

　　（1）剛開(kāi)始的直線式步進(jìn)電機(jī)是采用滾珠螺母配合著絲桿來(lái)完成的。電機(jī)的轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)的作用下開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，與轉(zhuǎn)子一體的滾珠螺母也隨著開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿很自然地被帶動(dòng)產(chǎn)生需要的直線運(yùn)動(dòng)。但是滾珠螺母對(duì)校驗(yàn)的要求高，絲桿通常其螺距比較大，這導(dǎo)致造的缺點(diǎn)主要有：制造困難、費(fèi)用過(guò)于昂貴、機(jī)械分辨率低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)。所以這種方法在諸多領(lǐng)域之中，往往不是一個(gè)實(shí)用的方法。

　　（2）在螺紋式直線步進(jìn)機(jī)中，其螺紋之間的距離決定了電機(jī)的精密程度。在直線步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子中心安置螺母時(shí)，要求螺桿和螺母必須完全吻合，這樣才能使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，使螺桿實(shí)現(xiàn)線性運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)中的驅(qū)動(dòng)螺母必須要選螺母中的最好品種，并且要是自潤(rùn)滑的、熱屬性的材料；只有選擇適當(dāng)?shù)暮貌牧?，才能在螺紋的穩(wěn)定性和壽命上取得很好的效果。

　　有一個(gè)理想的方法是將模壓型塑料螺紋結(jié)構(gòu)注入到金屬轉(zhuǎn)子組件的內(nèi)部，這樣能夠提高電機(jī)的運(yùn)行效率、延長(zhǎng)其壽命，還能夠極大程度地限制運(yùn)行時(shí)的噪聲。這種構(gòu)造的直線步進(jìn)電機(jī)雖然它的壽命長(zhǎng)、效率高、穩(wěn)定性好，但仍然是旋轉(zhuǎn)的電機(jī)搭配上相關(guān)機(jī)械變換裝置來(lái)得到所需的直線運(yùn)動(dòng)。

　　
作為一種機(jī)電系統(tǒng)，直線步進(jìn)電機(jī)的直接傳動(dòng)就是進(jìn)一步把相關(guān)機(jī)械構(gòu)造進(jìn)行簡(jiǎn)單化，在電氣控制技術(shù)方面做到進(jìn)一步的完善，使之能夠跟上現(xiàn)代電機(jī)技術(shù)發(fā)展的步伐。相比較于傳統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，直線步進(jìn)電機(jī)并不是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與機(jī)械變換裝置相結(jié)合來(lái)獲得直線運(yùn)動(dòng)的，而是可以進(jìn)行直接有效的直線傳動(dòng)。這種設(shè)備只要很小的電脈沖信號(hào)就可以形成比較大的推力，能夠產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)；這樣能夠消除由傳統(tǒng)機(jī)械元件而引起的諸多誤差與缺陷。

　　根據(jù)電磁場(chǎng)產(chǎn)生推力的原理，直線步進(jìn)電機(jī)可以大致分類(lèi)為兩種：變磁阻式和混合式。前者具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)則是磁力數(shù)值小、不對(duì)稱(chēng)、力矩波動(dòng)較大。后者混合式直線步進(jìn)電機(jī)是在前者基礎(chǔ)上加入了永磁體，因而即使是在斷電的情況下，永磁體還能夠產(chǎn)生一定的力矩，可以繼續(xù)直線運(yùn)行一段距離。由于永磁體的存在，因而在單位體積上能夠形成比磁阻式更大的推力，能夠較為輕易完成微步控制，并且其控制距離對(duì)于參數(shù)的依賴(lài)性弱，一致性較好。為了提高直線運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性、減小推力帶來(lái)的波動(dòng)，在混合步進(jìn)電機(jī)中通常使用細(xì)分技術(shù)。

　　直線步進(jìn)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)主要是由動(dòng)子、定子以及線圈組成。動(dòng)子主要組成是永久磁鐵和電磁鐵；定子則是由等距離的齒槽疊片貼心構(gòu)成的。通常用細(xì)分技術(shù)來(lái)控制這種電機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率和精密定位。