CN100369368C - 具有双动子绕组单元的直线电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于直线电机领域，具体公开一种具有两个能产生相反方向电磁力的动子绕组单元的直线电机——具有双动子绕组单元的直线电机。它由动子(2)、定子(3)、正向绕组单元(4)、正向驱动器(5)、反向绕组单元(6)和反向驱动器(7)组成，正向绕组单元(4)和反向绕组单元(6)纵向设置在动子(2)的两端上，正向驱动器(5)控制正向绕组单元(4)中的电流方向和大小，反向驱动器(7)控制反向绕组单元(6)中的电流方向和大小。由于电磁力不消失，因此能够对抗干扰力，所以动子(2)有很好的静止刚性，定位精度大大提高。由于电流始终不为0，不落入不感带中，所以本发明的直线电机响应迅速。本发明具有设计新颖、成本较低和易于推广实施的优点。

Description

具有双动子绕组单元的直线电机
技术领域：
本发明属于直线电机领域，具体涉及一种具有两个能产生相反方向电磁力的动子绕组单元的直线电机。
背景技术：
现有的直线电机如图2所示，需要动子1静止时，动子1中三相绕组中电流应该为0，这时动子1上除重力作用外没有电磁力的作用，这时候的动子1抗干扰能力极差，任何一点外力都可能使之沿导轨发生位移，影响直线电机的定位精度。图3是动子1中绕组电流i与动子1上电磁力F的关系曲线，在绕组电流i接近于0时存在一个电磁力为0的不感带I，因此当动子1中绕组电流从0开始上升时，电磁力有个滞后出现的时间差。图4是动子1中绕组电流i与绕组电压V的关系曲线，当绕组电压V接近于0时存在一个绕组电流为0的不感带II，因此当动子1中绕组电压V从0开始上升时，绕组电流i有个滞后出现的时间差。两个时间差的存在使直线电机静止后再起动时对信号的响应时间长，影响直线电机的使用性能。不感带的存在还使直线电机在绕组电流较小时刚性下降，影响使用直线电机的运动平台的运动刚性。
发明内容：
为了克服现有的直线电机抗干扰能力差、对信号的响应时间长和运动刚性低的缺陷，提供一种抗干扰能力强、对信号响应迅速和运动刚性强的直线电机。本发明是通过下述方案予以实现的，一种具有双动子绕组单元的直线电机，它由动子2、定子3、正向绕组单元4、正向驱动器5、反向绕组单元6和反向驱动器7组成，正向绕组单元4和反向绕组单元6纵向设置在动子2的两端上，正向驱动器5控制正向绕组单元4中的电流方向和大小，反向驱动器7控制反向绕组单元6中的电流方向和大小。本发明的直线电机在工作中，正向绕组单元和反向绕组单元分别在正向驱动器和反向驱动器控制下产生相反方向的电磁力，动子2在二争力的共同作用下工作，即使动子2静止时正向绕组单元和反向绕组单元中的电流也不为0，产生的电磁力也存在。由于电磁力不消失，因此能够对抗干扰力，所以动子2有很好的静止刚性，定位精度大大提高。由于电流始终不为0，不落入不感带中，所以本发明的直线电机响应迅速，具有很好的运动刚性。本发明具有设计新颖、成本较低和易于推广实施的优点。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图，图2是现有的直线电机的结构示意图，图3是动子1中绕组电流i与动子1上电磁力F的关系曲线图，图4是动子1中绕组电流i与绕组电压V的关系曲线图，图5是实施方式二的结构示意图。
具体实施方式一：下面结合图1具体说明本实施方式。它由动子2、定子3、正向绕组单元4、正向驱动器5、反向绕组单元6和反向驱动器7组成，正向绕组单元4和反向绕组单元6纵向设置在动子2的两端上，正向驱动器5控制正向绕组单元4中的电流方向和大小，反向驱动器7控制反向绕组单元6中的电流方向和大小。
具体实施方式二：下面结合图5具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是，它还包括控制器8、第一比例增益器10、第二比例增益器11和预加转矩器9，控制器8接收动子2反馈回来的位移信号x并发出转矩信号f，转矩信号f的一路与第一比例增益器10的第二比例增益K2相乘后与预加转矩器9发出的信号f0叠加并把所生成的第二信号K2f+f0传递给正向驱动器5，正向驱动器5控制正向绕组单元4，转矩信号f的另一路与第二比例增益器11的第一比例增益K1相乘后减去预加转矩器9发出的信号f0并把所生成的第一信号K2f-f0传递给反向驱动器7，反向驱动器7控制反向绕组单元6，正向绕组单元4给动子2提供第一电磁力F1，反向绕组单元6给动子2提供第二电磁力F2，动子2在第一电磁力F1和第二电磁力F2的共同作用下运动。本实施方式通过控制器8统一控制两个驱动器，使直线电机工作方式更多样。
具体实施方式三：本实施方式与实施方式二的不同点是，第一比例增益K1和第二比例增益K2的值同为二分之一。

Claims (3)

1.一种具有双动子绕组单元的直线电机，其特征是它由动子(2)、定子(3)、正向绕组单元(4)、正向驱动器(5)、反向绕组单元(6)和反向驱动器(7)组成，正向绕组单元(4)和反向绕组单元(6)纵向设置在动子(2)的两端上，正向驱动器(5)控制正向绕组单元(4)中的电流方向和大小，反向驱动器(7)控制反向绕组单元(6)中的电流方向和大小。
2.根据权利要求1所述的具有双动子绕组单元的直线电机，其特征是它还包括控制器(8)、第一比例增益器(10)、第二比例增益器(11)和预加转矩器(9)，控制器(8)接收动子(2)反馈回来的位移信号(x)并发出转矩信号(f)，转矩信号(f)的一路与第一比例增益器(10)的第二比例增益(K2)相乘后与预加转矩器(9)发出的信号(f0)叠加并把所生成的第二信号(K2f+f0)传递给正向驱动器(5)，正向驱动器(5)控制正向绕组单元(4)，转矩信号(f)的另一路与第二比例增益器(11)的第一比例增益(K1)相乘后减去预加转矩器(9)发出的信号(f0)并把所生成的第一信号(K1f-f0)传递给反向驱动器(7)，反向驱动器(7)控制反向绕组单元(6)，正向绕组单元(4)给动子(2)提供第一电磁力(F1)，反向绕组单元(6)给动子(2)提供第二电磁力(F2)，动子(2)在第一电磁力(F1)和第二电磁力(F2)的共同作用下运动。
3.根据权利要求2所述的具有双动子绕组单元的直线电机，其特征是第一比例增益(K1)和第二比例增益(K2)的值同为二分之一。
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