在探索无刷电机的发明人及其特点及应用优势时，我们首先要了解这种电机是如何将旋转运动转换为线性运动的。无刷直线步进电机（BLDC）是一种常见的混合式直线电机，它可以通过几种不同的机械方法实现这一转变，包括齿条和齿轮传动、皮带轮传动以及其他机械联动装置。

这些设计都需要各种各样的机械零件。而完成这项转变最有效的方法之一是在电机内部直接实现。这使得我们能够简化设计，并且在许多应用领域中，可以不需要安装外部机械联动装置就能直接使用直线步进电机进行精确的线性移动。

最初，无刷直线步进电机会采用滚珠螺母和丝杆结合体来实现这个过程。滚珠丝杆提供了高达90%以上的效率，而梯形螺纹提供了20%-70%之间效率，这取决于螺纹条件。但尽管滚珠丝杆是一种高效的方法，但它对校准要求很高，而且体积较大，成本昂贵，因此，在大多数应用领域中，这并不是一个实用可行的解决方案。

为了克服这些障碍，使无刷直线步进电机会具有更高耐久性且不需维护，就必须研究提高其耐用性的方法。最近，一些改进已经被发现，其中包括使用滚珠轴承作为空心轴的一部分，以及使用导螺杆和螺母组合来减少磨损。此外，还有新的材料如工程塑料被用于驱动螺母，以降低磨擦系数并提高性能。

然而，对于混合式步进电机而言，其核心结构至关重要。在混合式步進電機中，由於軸承級金屬材料加工成之空心軸，並具有內螺紋與導桿相連接，這個空心軸沿轉子軸線安裝，而導桿則通常為不鏽鋼製成，以防腐蝕性能較佳。大多數零件所用的螺紋型式是加工螺紋（例如#10-32），這取決於電機所需精度和速度。

雖然“V”形螺紋對加工來說較為適用，但對動力的傳輸而言卻是不利。相比之下Acme 螺紋更加合適，因為它們設計上更具效率，並且從使用角度來看，低損耗（包括磨擦）意味著磨損少並延長了生命周期。由於“V”形與Acme 螺紬間相對面之間角度不同，“V”形只能傳送約85% 的力，而Acme 螺紬則能夠傳送更多力量。

此外，在选择材料时，设计人员希望既能保持良好的寿命，又能保证轴承轴颈稳定性。在这个方面，无刷直线步进电机会采用注塑有内螺纹金属转子的结构，这样做极大地提高了运行寿命、效率，并降低了运行噪音，同时也避免了维护需求。（图5）

总结来说，无刷直线步进电机在其发展历史上取得了一系列显著成就，如将旋转运动转换为精确控制下的线性运动，以及其在制造、精密调准等领域中的广泛应用。但同时，也存在一些挑战，如保持长期运作、高效工作以及减少维护需求的问题。这些建议旨在通过改善设计与材料选择来克服这些挑战，从而使无刷直环电子系统成为未来技术发展的一个关键组成部分。（图6）