Un portique de contrôle robotisé XYZ

Les applications de machines-outils ainsi que la fabrication et l'assemblage de composants semi-conducteurs représentent plus de la moitié de l'utilisation des moteurs linéaires. En effet, ces moteurs sont précis (bien que coûteux par rapport aux autres options de mouvement linéaire). D'autres applications de ces composants de mouvement relativement nouveaux incluent celles nécessitant un positionnement rapide et précis ou des courses lentes et extrêmement stables.

Les vitesses des moteurs linéaires varient de quelques pouces à plusieurs milliers de pouces par seconde. Ces modèles offrent des courses illimitées et (avec un codeur) une précision de ±1 μm/100 mm. C'est pourquoi de nombreuses applications médicales, d'inspection et de manutention utilisent des moteurs linéaires pour optimiser leur rendement.

Contrairement aux moteurs rotatifs (qui nécessitent des dispositifs mécaniques de conversion rotative-linéaire pour obtenir des mouvements rectilignes), les moteurs linéaires sont à entraînement direct. Ils évitent ainsi l'usure progressive des ensembles pignon-crémaillère traditionnels. Ils évitent également les inconvénients des moteurs rotatifs à courroies et poulies : poussée limitée en raison des limites de résistance à la traction ; temps de stabilisation longs ; étirement de la courroie, jeu et enroulement mécanique ; et vitesse limitée à environ 4,5 m/s. De plus, les moteurs linéaires évitent les inefficacités des vis à billes et des vis à billes (environ 50 % et 90 % respectivement), ainsi que les coups de fouet et les vibrations. Ils n'obligent pas non plus les concepteurs à sacrifier la vitesse (avec des pas plus élevés) au profit d'une résolution plus faible.

Les platines multiaxes utilisant des moteurs linéaires sur chaque axe sont plus compactes que les configurations traditionnelles et s'intègrent donc dans des espaces réduits. Leur nombre réduit de composants améliore également la fiabilité. Dans ce cas, les moteurs sont connectés à des variateurs classiques et (en mode servo) un contrôleur de mouvement ferme la boucle de positionnement.

Les moteurs pas à pas linéaires atteignent des vitesses de 70 po/s, ce qui les rend adaptés aux machines de placement et d'inspection relativement rapides. Parmi les autres applications, on trouve les stations de transfert de pièces. Certains fabricants proposent des moteurs pas à pas linéaires jumelés avec un forceur commun pour former des platines XY. Ces platines peuvent être montées dans n'importe quelle orientation et présentent une rigidité et une planéité élevées, de l'ordre de quelques nanomètres par centaine de millimètres, pour des mouvements précis.

Certaines applications sensibles aux coûts bénéficient de moteurs linéaires hybrides, grâce à leurs plateaux ferromagnétiques peu coûteux. À l'instar des moteurs pas à pas linéaires, ils font varier la saturation magnétique du plateau pour s'opposer au flux magnétique. La rétroaction et une boucle PID avec contrôle de positionnement contribuent à la performance du moteur en sortie, digne d'un servomoteur. Le seul inconvénient est que les moteurs hybrides ont une puissance de sortie limitée et présentent des à-coups dus au couplage entre le forceur et le plateau. Deux solutions sont le décalage des dents de phase et l'entraînement pour saturation partielle des dents du plateau et des sections de dents du forceur. Certains moteurs hybrides utilisent également un refroidissement externe pour augmenter la puissance en fonctionnement continu.