直線電機通常被認為是扁平或U形通道設計。但是管狀或軸式直線電機的結構原理提供了更高的效率，使其特別適合龍門應用。

圓柱形設計的好處

管狀直線電機由帶有永磁體的推桿（或管）和帶有線圈的定子（有時稱為壓力器）組成。最常見的配置是帶有移動定子的固定推桿，可以將負載或工具連接到該定子推桿上。但是一些制造商提供了這樣的配置，其中桿從包圍定子的殼體延伸和縮回。該設計提供了氣動或螺桿驅動的桿式致動器的替代方案。在桿式推力應用中，線性馬達提供高速和加速，能夠承受高負載循環和精確定位。

帶有伸縮桿的直線電機為氣動或螺桿驅動的推桿執行器提供了替代方案。

管狀直線電機優于扁平和U型通道的主要優點是效率高。直線電機的工作原理是洛倫茲力，它指出當帶有電流的導體（定子）放置在垂直于電流的磁場中時，會在導體上產生力。力的方向垂直于磁場和電流。管狀直線電機的關鍵在于它們的設計允許整個線圈（不僅僅是線圈的一部分，如平面和U形通道設計）垂直于磁通量，因此所有電流都用于產生力在旅行方向上，最大限度地提高效率。

垂直于磁通量和電流產生力

高效設備產生的熱量更少，因此需要更少的冷卻。較少的熱量還意味著由于熱效應導致的部件的膨脹和收縮較少，更重要的是，較少的熱量傳遞到外部負載或工作環境。結果是更好的定位精度，這對于切割，加工或分配應用尤其重要。雖然有些設計可用于鐵芯定子以獲得更高的力，但大多數管狀電機都是無鐵芯的，因此它們沒有齒槽效應并產生非常平滑的運動。

推桿和定子之間的氣隙或空間相對較大，為0.5mm至2mm，圓形設計平衡了桿和定子之間的吸引力。這些特征使得管狀線性電動機的安裝和組裝比其他線性電動機類型更容易。

直線電機XYZ軸龍門系統

龍門系統

與其他線性電機類型一樣，管狀電機通常與直線軸承系統集成，不僅可以提供驅動力，還可以提供負載引導。它們的圓形設計使其成為與單個導軌集成的理想選擇。在龍門系統（軸上有兩個執行器）中，單軌執行器優于雙軌設計，因為具有兩個以上并聯運行的軌道的系統更可能在軌道之間經歷不對準，這導致結合和過早磨損。實際上，許多線性電動機門架使用管狀線性電動機。與其他直線電機一樣，管狀設計可在單個推桿上驅動多個定子，以便在同一軸上進行多次獨立運動。