CN102739121A - 磁阻型多自由度磁悬浮平面电机 - Google Patents
磁阻型多自由度磁悬浮平面电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102739121A CN102739121A CN2012102355127A CN201210235512A CN102739121A CN 102739121 A CN102739121 A CN 102739121A CN 2012102355127 A CN2012102355127 A CN 2012102355127A CN 201210235512 A CN201210235512 A CN 201210235512A CN 102739121 A CN102739121 A CN 102739121A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- primary
- permanent magnet
- armature core
- font
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，属于电机技术领域。它解决了现有永磁同步平面电机的结构复杂及定位精度低的问题。它由初级、次级以及气隙构成，初级由上初级板、下初级板和电枢构成，电枢由电枢铁心、电枢绕组以及初级永磁体构成；次级由次级基板和次级轭板构成；电枢分为三组或四组，均匀对称分布在上初级板和下初级板之间的周边，次级也位于上初级板和下初级板之间，上初级板与次级、次级与下初级板之间为气隙。本发明适用于磁悬浮平面电机。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，属于电机技术领域。
背景技术
现代精密、超精密加工装备对高响应、高速度、高精度的平面驱动装置有着迫切的需求，如机械加工、电子产品生产、机械装卸、制造自动化仪表设备甚至机器人驱动等。通常这些装置由旋转式电动机产生动力驱动，再由皮带、滚珠丝杆等机械装置，转换为直线运动。由于机械装置复杂，传动精度和速度都受到限制，且需经常调校，造成成本高、可靠性差、体积较大。最初的平面驱动装置是由两台直接驱动的直线电机来实现的，采用层叠式驱动结构，这种结构增加了传动系统的复杂性，从本质上没有摆脱低维运动机构叠加形成高维运动机构的模式。对于底层的直线电机，要承载上层直线电机及其相关机械部件的总质量，从而严重影响了定位和控制精确度。而直接利用电磁能产生平面运动的平面电机，具有出力密度高、低热耗、高速度、高精度和高可靠性的特点，因省去了从旋转运动到直线运动再到平面运动的中间转换装置，可把控制对象同电机做成一体化结构，具有反应快、灵敏度高、随动性好及结构简单等优点。根据平面电机电磁推力的产生原理，可以将平面电机分为变磁阻型、同步型和感应型。其中，同步型平面电机具有结构简单、推力大、效率高和响应速度快等良好的综合性能，在二维平面驱动装置、特别是精密二维平面驱动装置中具有广阔的应用前景。
图26和图27所示为现有的一种平面电机结构。该电机中包括定子和动子两大部件，它的工作原理类似于三相旋转永磁同步电机，定子包含铁心和4个相互垂直放置的推力绕组，每个绕组有独立的3个相，X向推力绕组用于驱动动子沿X方向运动，Y向推力绕组用于驱动动子沿Y方向运动。动子包含动子平台和4个永磁体阵列，永磁体阵列排列在动子平台的下表面，通过控制相应的三相绕组电流，动子平台就可以在平面上做定位运动。
但是，该永磁同步平面电机存在电机结构复杂、绕组的利用率低、损耗大、效率低、控制复杂以及定位精度低等问题。
发明内容
本发明是为了解决现有永磁同步平面电机的结构复杂及定位精度低的问题，提供一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机。
本发明的第一种技术方案：
一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，初级包括上初级板、下初级板和四个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心、电枢绕级和初级永磁体组成，
上初级板和下初级板均为矩形平板，上初级板和下初级板相对平行设置，四个E字形电枢铁心夹接固定在上初级板和下初级板之间，并且四个E字形电枢铁心分别位于上初级板和下初级板的每对相对的边的靠近边缘的中段，
E字形电枢铁心的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段，两个竖直铁心段均与E字形电枢铁心的竖直段平行，并向E字形电枢铁心的开口中心相对延伸，
电枢绕组由四个线圈组成，E字形电枢铁心的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段的中部分别套接有一个线圈，
初级永磁体设置在E字形电枢铁心上；
次级设置在上初级板和下初级板之间，次级由次级基板和四对次级轭板组成，次级基板采用高强度非磁性材料制成，次级轭板采用磁性材料制成，每对次级轭板对称镶嵌固定在次级基板的上表面和下表面边缘，且每对次级轭板位于一个E字形电枢铁心的两个竖直铁心段之间，
所述次级轭板与E字形电枢铁心的两个竖直铁心段及中间水平段之间均形成气隙。
本发明的第二种技术方案：
一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，初级包括上初级板、下初级板和六个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心、电枢绕级和初级永磁体组成，
上初级板和下初级板均为长方形平板，上初级板和下初级板相对平行设置，六个E字形电枢铁心夹接固定在上初级板和下初级板之间，其中四个E字形电枢铁心均匀对称的设置在上初级板和下初级板的两对相对的长边的靠近边缘处，另外两个E字形电枢铁心设置在上初级板和下初级板的两对相对的短边的靠近边缘的中段，
E字形电枢铁心的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段，两个竖直铁心段均与E字形电枢铁心的竖直段平行，并向E字形电枢铁心的开口中心相对延伸，
电枢绕组由四个线圈组成，E字形电枢铁心的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段的中部分别套接有一个线圈，
初级永磁体设置在E字形电枢铁心上；
次级设置在上初级板和下初级板之间，次级由次级基板和四对次级轭板组成，次级基板采用高强度非磁性材料制成，次级轭板采用磁性材料制成，每对次级轭板对称镶嵌固定在次级基板的上表面和下表面边缘，且每对次级轭板位于一个E字形电枢铁心的两个竖直铁心段之间，
所述次级轭板与E字形电枢铁心的两个竖直铁心段及中间水平段之间均形成气隙。
本发明的第三种技术方案：
一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，初级包括上初级板、下初级板和三个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心、电枢绕级和初级永磁体组成，
上初级板和下初级板均为由三条等长的长边与三条等长的短边相间连接形成的六边形平板，上初级板和下初级板相对平行设置，三个E字形电枢铁心夹接固定在上初级板和下初级板之间，并分别位于上初级板和下初级板的每对相对的短边的靠近边缘的中段，
E字形电枢铁心的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段，两个竖直铁心段均与E字形电枢铁心的竖直段平行，并向E字形电枢铁心的开口中心相对延伸，
电枢绕组由四个线圈组成，E字形电枢铁心的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段的中部分别套接有一个线圈，
初级永磁体设置在E字形电枢铁心上；
次级设置在上初级板和下初级板之间，次级由次级基板和三对次级轭板组成，次级基板采用高强度非磁性材料制成，次级轭板采用磁性材料制成，每对次级轭板对称镶嵌固定在次级基板的上表面和下表面边缘，且每对次级轭板位于一个E字形电枢铁心的两个竖直铁心段之间，
所述次级轭板与E字形电枢铁心的两个竖直铁心段及中间水平段之间均形成气隙。
上述三种技术方案中每个电枢单元包括两块初级永磁体，该初级永磁体为平板形，两块初级永磁体分别位于E字形电枢铁心的上下两个水平段的中间，
初级永磁体沿水平方向充磁，两块初级永磁体的充磁方向相同。
或者上述三种技术方案中每个电枢单元包括一块初级永磁体，该初级永磁体为平板形，粘贴固定在E字形电枢铁心的中间水平段末端的端面上，
初级永磁体平行充磁。
或者上述三种技术方案中每个电枢单元包括两块初级永磁体，该初级永磁体为平板形，两块初级永磁体分别粘贴固定在两个竖直铁心段相对的末端端面上，
初级永磁体沿垂向平行充磁，两块初级永磁体的充磁方向相反。
本发明的第四种技术方案：
一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，初级包括上初级板、下初级板和多个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心和电枢绕级组成，
上初级板和下初级板相对平行设置，多个E字形电枢铁心夹接固定在上初级板和下初级板之间，对上初级板和下初级板形成稳定的支撑，
E字形电枢铁心的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段，两个竖直铁心段均与E字形电枢铁心的竖直段平行，并向E字形电枢铁心的开口中心相对延伸，
电枢绕组由四个线圈组成，E字形电枢铁心的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段的中部分别套接有一个线圈；
次级设置在上初级板和下初级板之间，次级由次级基板、多对次级轭板和次级永磁体组成，次级基板采用高强度非磁性材料制成，次级轭板采用磁性材料制成，每对次级轭板与E字形电枢铁心的位置相对应，对称镶嵌固定在次级基板的上表面和下表面边缘，每对次级轭板位于一个E字形电枢铁心的两个竖直铁心段之间，
次级永磁体设置在次级轭板上，
所述次级轭板与E字形电枢铁心的两个竖直铁心段及中间水平段之间均形成气隙。
第四种技术方案中：次级包括与电枢单元的个数对应的次级永磁体，次级永磁体为平板形，每块次级永磁体粘贴固定在一对次级轭板的与E字形电枢铁心的中间水平段相对的侧端面上，
次级永磁体采用平行充磁。
或者第四种技术方案中：次级包括与次级轭板的对数对应的多对次级永磁体，次级永磁体为平板形，每对次级永磁体对应固定在一对次级轭板上，每对次级永磁体与E字形电枢铁心的两个竖直铁心段的端面相对应；
次级永磁体采用平行充磁，每一对次级永磁体中两块次级永磁体的充磁方向相反。
上述所有技术方案中：次级基板上布有冷却液通道；所述上初级板的上表面或者次级基板的上表面安装有隔热装置。
本发明的优点是：本发明所述平面电机的结构简单、次级体积小、动子质量轻、结构强度高、动态特性好，同时，绕组的冷却容易、损耗低、发热少，电机的控制精度高。
本发明电机的X向驱动、Y向驱动与Z向驱动共用一套绕组，通过控制电机绕组的各个线圈电流的方向与大小，即可控制作用在电机动子上电磁力的方向与大小，实现电机动子的多自由度运动。
附图说明
图1为本发明实施方式一的立体结构示意图；
图2为图1中去掉上初级板后的俯视图；
图3为图1的主视图；
图4为实施方式一中次级的结构示意图；
图5为本发明实施方式二的立体结构示意图；
图6为图5中去掉上初级板后的俯视图；
图7为图5的主视图；
图8为实施方式二中次级的结构示意图；
图9为本发明实施方式三的第一种角度的立体结构示意图；
图10为本发明实施方式三的第二种角度的立体结构示意图；
图11为图9中去掉上初级板后的俯视图；
图12为图10的主视图；
图13为实施方式三中次级的结构示意图；
图14为实施方式五的结构示意图；
图15为图14中去掉上初级板后的俯视图；
图16为图14的主视图；
图17为实施方式六中的结构示意图；
图18为本发明实施方式八的立体结构示意图；
图19为图18中去掉上初级板后的俯视图；
图20为图18的主视图；
图21为实施方式八中次级的结构示意图；
图22为本发明实施方式九的立体结构示意图；
图23为图22中去掉上初级板后的俯视图；
图24为图22的主视图；
图25为实施方式九中次级的结构示意图；
图26为现有的一种平面电机的结构示意图；
图27为图26中动子的四个永磁体阵列的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，初级包括上初级板1-1、下初级板1-2和四个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心1-31、电枢绕级1-32和初级永磁体1-33组成，
上初级板1-1和下初级板1-2均为矩形平板，上初级板1-1和下初级板1-2相对平行设置，四个E字形电枢铁心1-31夹接固定在上初级板1-1和下初级板1-2之间，并且四个E字形电枢铁心1-31分别位于上初级板1-1和下初级板1-2的每对相对的边的靠近边缘的中段，
E字形电枢铁心1-31的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段1-34，两个竖直铁心段1-34均与E字形电枢铁心1-31的竖直段平行，并向E字形电枢铁心1-31的开口中心相对延伸，
电枢绕组1-32由四个线圈组成，E字形电枢铁心1-31的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段1-34的中部分别套接有一个线圈，
初级永磁体1-33设置在E字形电枢铁心1-31上；
次级设置在上初级板1-1和下初级板1-2之间，次级由次级基板2-1和四对次级轭板2-2组成，次级基板2-1采用高强度非磁性材料制成，次级轭板2-2采用磁性材料制成，每对次级轭板2-2对称镶嵌固定在次级基板2-1的上表面和下表面边缘，且每对次级轭板2-2位于一个E字形电枢铁心1-31的两个竖直铁心段1-34之间，
所述次级轭板2-2与E字形电枢铁心1-31的两个竖直铁心段1-34及中间水平段之间均形成气隙。
具体实施方式二：下面结合图5至图8说明本实施方式，本实施方式所述磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，初级包括上初级板1-1、下初级板1-2和六个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心1-31、电枢绕级1-32和初级永磁体1-33组成，
上初级板1-1和下初级板1-2均为长方形平板，上初级板1-1和下初级板1-2相对平行设置，六个E字形电枢铁心1-31夹接固定在上初级板1-1和下初级板1-2之间，其中四个E字形电枢铁心1-31均匀对称的设置在上初级板1-1和下初级板1-2的两对相对的长边的靠近边缘处，另外两个E字形电枢铁心1-31设置在上初级板1-1和下初级板1-2的两对相对的短边的靠近边缘的中段，
E字形电枢铁心1-31的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段1-34，两个竖直铁心段1-34均与E字形电枢铁心1-31的竖直段平行，并向E字形电枢铁心1-31的开口中心相对延伸，
电枢绕组1-32由四个线圈组成，E字形电枢铁心1-31的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段1-34的中部分别套接有一个线圈，
初级永磁体1-33设置在E字形电枢铁心1-31上；
次级设置在上初级板1-1和下初级板1-2之间，次级由次级基板2-1和四对次级轭板2-2组成，次级基板2-1采用高强度非磁性材料制成，次级轭板2-2采用磁性材料制成，每对次级轭板2-2对称镶嵌固定在次级基板2-1的上表面和下表面边缘,且每对次级轭板2-2位于一个E字形电枢铁心1-31的两个竖直铁心段1-34之间，
所述次级轭板2-2与E字形电枢铁心1-31的两个竖直铁心段1-34及中间水平段之间均形成气隙。
具体实施方式三：下面结合图9至图13说明本实施方式，本实施方式所述磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，初级包括上初级板1-1、下初级板1-2和三个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心1-31、电枢绕级1-32和初级永磁体1-33组成，
上初级板1-1和下初级板1-2均为由三条等长的长边与三条等长的短边相间连接形成的六边形平板，上初级板1-1和下初级板1-2相对平行设置，三个E字形电枢铁心1-31夹接固定在上初级板1-1和下初级板1-2之间，并分别位于上初级板1-1和下初级板1-2的每对相对的短边的靠近边缘的中段，
E字形电枢铁心1-31的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段1-34，两个竖直铁心段1-34均与E字形电枢铁心1-31的竖直段平行，并向E字形电枢铁心1-31的开口中心相对延伸，
电枢绕组1-32由四个线圈组成，E字形电枢铁心1-31的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段1-34的中部分别套接有一个线圈，
初级永磁体1-33设置在E字形电枢铁心1-31上；
次级设置在上初级板1-1和下初级板1-2之间，次级由次级基板2-1和三对次级轭板2-2组成，次级基板2-1采用高强度非磁性材料制成，次级轭板2-2采用磁性材料制成，每对次级轭板2-2对称镶嵌固定在次级基板2-1的上表面和下表面边缘，且每对次级轭板2-2位于一个E字形电枢铁心1-31的两个竖直铁心段1-34之间，
所述次级轭板2-2与E字形电枢铁心1-31的两个竖直铁心段1-34及中间水平段之间均形成气隙。
具体实施方式四：下面结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一、二或三的进一步说明，每个电枢单元包括两块初级永磁体1-33，该初级永磁体1-33为平板形，两块初级永磁体1-33分别位于E字形电枢铁心1-31的上下两个水平段的中间，
初级永磁体1-33沿水平方向充磁，两块初级永磁体1-33的充磁方向相同。
具体实施方式五：下面结合图14至图16说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一、二或三的进一步说明，每个电枢单元包括一块初级永磁体1-33，该初级永磁体1-33为平板形，粘贴固定在E字形电枢铁心1-31的中间水平段末端的端面上，
初级永磁体1-33平行充磁。
具体实施方式六：下面结合图17说明本实施方式，本实施方式为对实施方式一、二或三的进一步说明，每个电枢单元包括两块初级永磁体1-33，该初级永磁体1-33为平板形，两块初级永磁体1-33分别粘贴固定在两个竖直铁心段1-34相对的末端端面上，
初级永磁体1-33沿垂向平行充磁，两块初级永磁体1-33的充磁方向相反。
具体实施方式七：下面结合图18至图25说明本实施方式，本实施方式所述磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，初级包括上初级板1-1、下初级板1-2和多个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心1-31和电枢绕级1-32组成，
上初级板1-1和下初级板1-2相对平行设置，多个E字形电枢铁心1-31夹接固定在上初级板1-1和下初级板1-2之间，对上初级板1-1和下初级板1-2形成稳定的支撑，
E字形电枢铁心1-31的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段1-34，两个竖直铁心段1-34均与E字形电枢铁心1-31的竖直段平行，并向E字形电枢铁心1-31的开口中心相对延伸，
电枢绕组1-32由四个线圈组成，E字形电枢铁心1-31的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段1-34的中部分别套接有一个线圈；
次级设置在上初级板1-1和下初级板1-2之间，次级由次级基板2-1、多对次级轭板2-2和次级永磁体2-3组成，次级基板2-1采用高强度非磁性材料制成，次级轭板2-2采用磁性材料制成，每对次级轭板2-2与E字形电枢铁心1-31的位置相对应，对称镶嵌固定在次级基板2-1的上表面和下表面边缘，每对次级轭板2-2位于一个E字形电枢铁心1-31的两个竖直铁心段1-34之间，
次级永磁体2-3设置在次级轭板2-2上，
所述次级轭板2-2与E字形电枢铁心1-31的两个竖直铁心段1-34及中间水平段之间均形成气隙。
本实施方式中所述的电机，上初级板1-1和下初级板1-2的形状、每个电枢单元所处的位置及每个电枢单元可以采用实施方式一至三中相应组件的结构，只是将永磁体的位置由初级变换到次级上。其电枢电枢单元可相应的采用三组或四组，并均匀对称分布在上初级板和下初级板之间的周边。
具体实施方式八：下面结合图18至图21说明本实施方式，本实施方式为对实施方式七的进一步说明，次级包括与电枢单元的个数对应的次级永磁体2-3，次级永磁体2-3为平板形，每块次级永磁体2-3粘贴固定在一对次级轭板2-2的与E字形电枢铁心1-31的中间水平段相对的侧端面上，
次级永磁体2-3采用平行充磁。
具体实施方式九：下面结合图22至图25说明本实施方式，本实施方式为对实施方式七的进一步说明，次级包括与次级轭板2-2的对数对应的多对次级永磁体2-3，次级永磁体2-3为平板形，每对次级永磁体2-3对应固定在一对次级轭板2-2上，每对次级永磁体2-3与E字形电枢铁心1-31的两个竖直铁心段1-34的端面相对应；
次级永磁体2-3采用平行充磁，每一对次级永磁体2-3中两块次级永磁体2-3的充磁方向相反。
具体实施方式十：本实施方式为对上述所有实施方式的进一步说明，次级基板2-1上布有冷却液通道；所述上初级板1-1的上表面或者次级基板2-1的上表面安装有隔热装置。
本发明中，次级可采用液冷结构；上初级板1-1和下初级板1-2可采用高强度非磁性材料构成；所述平面电机机既可为动次级结构，也可为动初级结构。
本发明不局限于上述实施方式，还可以是上述各实施方式中所述技术特征的合理组合。
Claims (10)
1.一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，其特征在于：初级包括上初级板（1-1）、下初级板（1-2）和四个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心（1-31）、电枢绕组（1-32）和初级永磁体（1-33）组成，
上初级板（1-1）和下初级板（1-2）均为矩形平板，上初级板（1-1）和下初级板（1-2）相对平行设置，四个E字形电枢铁心（1-31）夹接固定在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）之间，并且四个E字形电枢铁心（1-31）分别位于上初级板（1-1）和下初级板（1-2）的每对相对的边的靠近边缘的中段，
E字形电枢铁心（1-31）的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段（1-34），两个竖直铁心段（1-34）均与E字形电枢铁心（1-31）的竖直段平行，并向E字形电枢铁心（1-31）的开口中心相对延伸，
电枢绕组（1-32）由四个线圈组成，E字形电枢铁心（1-31）的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段（1-34）的中部分别套接有一个线圈，
初级永磁体（1-33）设置在E字形电枢铁心（1-31）上；
次级设置在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）之间，次级由次级基板（2-1）和四对次级轭板（2-2）组成，次级基板（2-1）采用高强度非磁性材料制成，次级轭板（2-2）采用磁性材料制成，每对次级轭板（2-2）对称镶嵌固定在次级基板（2-1）的上表面和下表面边缘，且每对次级轭板（2-2）位于一个E字形电枢铁心（1-31）的两个竖直铁心段（1-34）之间，
所述次级轭板（2-2）与E字形电枢铁心（1-31）的两个竖直铁心段（1-34）及中间水平段之间均形成气隙。
2.一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，其特征在于：初级包括上初级板（1-1）、下初级板（1-2）和六个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心（1-31）、电枢绕组（1-32）和初级永磁体（1-33）组成，
上初级板（1-1）和下初级板（1-2）均为长方形平板，上初级板（1-1）和下初级板（1-2）相对平行设置，六个E字形电枢铁心（1-31）夹接固定在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）之间，其中四个E字形电枢铁心（1-31）均匀对称的设置在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）的两对相对的长边的靠近边缘处，另外两个E字形电枢铁心（1-31）设置在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）的两对相对的短边的靠近边缘的中段，
E字形电枢铁心（1-31）的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段（1-34），两个竖直铁心段（1-34）均与E字形电枢铁心（1-31）的竖直段平行，并向E字形电枢铁心（1-31）的开口中心相对延伸，
电枢绕组（1-32）由四个线圈组成，E字形电枢铁心（1-31）的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段（1-34）的中部分别套接有一个线圈，
初级永磁体（1-33）设置在E字形电枢铁心（1-31）上；
次级设置在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）之间，次级由次级基板（2-1）和四对次级轭板（2-2）组成，次级基板（2-1）采用高强度非磁性材料制成，次级轭板（2-2）采用磁性材料制成，每对次级轭板（2-2）对称镶嵌固定在次级基板（2-1）的上表面和下表面边缘，且每对次级轭板（2-2）位于一个E字形电枢铁心（1-31）的两个竖直铁心段（1-34）之间，
所述次级轭板（2-2）与E字形电枢铁心（1-31）的两个竖直铁心段（1-34）及中间水平段之间均形成气隙。
3.一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，其特征在于：初级包括上初级板（1-1）、下初级板（1-2）和三个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心（1-31）、电枢绕组（1-32）和初级永磁体（1-33）组成，
上初级板（1-1）和下初级板（1-2）均为由三条等长的长边与三条等长的短边相间连接形成的六边形平板，上初级板（1-1）和下初级板（1-2）相对平行设置，三个E字形电枢铁心（1-31）夹接固定在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）之间，并分别位于上初级板（1-1）和下初级板（1-2）的每对相对的短边的靠近边缘的中段，
E字形电枢铁心（1-31）的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段（1-34），两个竖直铁心段（1-34）均与E字形电枢铁心（1-31）的竖直段平行，并向E字形电枢铁心（1-31）的开口中心相对延伸，
电枢绕组（1-32）由四个线圈组成，E字形电枢铁心（1-31）的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段（1-34）的中部分别套接有一个线圈，
初级永磁体（1-33）设置在E字形电枢铁心（1-31）上；
次级设置在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）之间，次级由次级基板（2-1）和三对次级轭板（2-2）组成，次级基板（2-1）采用高强度非磁性材料制成，次级轭板（2-2）采用磁性材料制成，每对次级轭板（2-2）对称镶嵌固定在次级基板（2-1）的上表面和下表面边缘，且每对次级轭板（2-2）位于一个E字形电枢铁心（1-31）的两个竖直铁心段（1-34）之间，
所述次级轭板（2-2）与E字形电枢铁心（1-31）的两个竖直铁心段（1-34）及中间水平段之间均形成气隙。
4.根据权利要求1、2或3所述的磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，其特征在于：每个电枢单元包括两块初级永磁体（1-33），该初级永磁体（1-33）为平板形，两块初级永磁体（1-33）分别位于E字形电枢铁心（1-31）的上下两个水平段的中间，
初级永磁体（1-33）沿水平方向充磁，两块初级永磁体（1-33）的充磁方向相同。
5.根据权利要求1、2或3所述的磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，其特征在于：每个电枢单元包括一块初级永磁体（1-33），该初级永磁体（1-33）为平板形，粘贴固定在E字形电枢铁心（1-31）的中间水平段末端的端面上，
初级永磁体（1-33）平行充磁。
6.根据权利要求1、2或3所述的磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，其特征在于：每个电枢单元包括两块初级永磁体（1-33），该初级永磁体（1-33）为平板形，两块初级永磁体（1-33）分别粘贴固定在两个竖直铁心段（1-34）相对的末端端面上，
初级永磁体（1-33）沿垂向平行充磁，两块初级永磁体（1-33）的充磁方向相反。
7.一种磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，它包括初级和次级，其特征在于：初级包括上初级板（1-1）、下初级板（1-2）和多个电枢单元，每个电枢单元由E字形电枢铁心（1-31）和电枢绕组（1-32）组成，
上初级板（1-1）和下初级板（1-2）相对平行设置，多个E字形电枢铁心（1-31）夹接固定在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）之间，对上初级板（1-1）和下初级板（1-2）形成稳定的支撑，
E字形电枢铁心（1-31）的上下两个水平段的末端均固定有一个竖直铁心段（1-34），两个竖直铁心段（1-34）均与E字形电枢铁心（1-31）的竖直段平行，并向E字形电枢铁心（1-31）的开口中心相对延伸，
电枢绕组（1-32）由四个线圈组成，E字形电枢铁心（1-31）的竖直段的上半段和下半段的中部及两个竖直铁心段（1-34）的中部分别套接有一个线圈；
次级设置在上初级板（1-1）和下初级板（1-2）之间，次级由次级基板（2-1）、多对次级轭板（2-2）和次级永磁体（2-3）组成，次级基板（2-1）采用高强度非磁性材料制成，次级轭板（2-2）采用磁性材料制成，每对次级轭板（2-2）与E字形电枢铁心（1-31）的位置相对应，对称镶嵌固定在次级基板（2-1）的上表面和下表面边缘，每对次级轭板（2-2）位于一个E字形电枢铁心（1-31）的两个竖直铁心段（1-34）之间，
次级永磁体（2-3）设置在次级轭板（2-2）上，
所述次级轭板（2-2）与E字形电枢铁心（1-31）的两个竖直铁心段（1-34）及中间水平段之间均形成气隙。
8.根据权利要求7所述的磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，其特征在于：次级包括与电枢单元的个数对应的次级永磁体（2-3），次级永磁体（2-3）为平板形，每块次级永磁体（2-3）粘贴固定在一对次级轭板（2-2）的与E字形电枢铁心（1-31）的中间水平段相对的侧端面上，
次级永磁体（2-3）采用平行充磁。
9.根据权利要求7所述的磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，其特征在于：次级包括与次级轭板（2-2）的对数对应的多对次级永磁体（2-3），次级永磁体（2-3）为平板形，每对次级永磁体（2-3）对应固定在一对次级轭板（2-2），每对次级永磁体（2-3）与E字形电枢铁心（1-31）的两个竖直铁心段（1-34）的端面相对应；
次级永磁体（2-3）采用平行充磁，每一对次级永磁体（2-3）中两块次级永磁体（2-3）的充磁方向相反。
10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的磁阻型多自由度磁悬浮平面电机，其特征在于：次级基板（2-1）布有冷却液通道；所述上初级板（1-1）的上表面或者次级基板（2-1）的上表面安装有隔热装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210235512.7A CN102739121B (zh) | 2012-07-09 | 2012-07-09 | 磁阻型多自由度磁悬浮平面电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210235512.7A CN102739121B (zh) | 2012-07-09 | 2012-07-09 | 磁阻型多自由度磁悬浮平面电机 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102739121A true CN102739121A (zh) | 2012-10-17 |
| CN102739121B CN102739121B (zh) | 2014-11-26 |
Family
ID=46994054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210235512.7A Active CN102739121B (zh) | 2012-07-09 | 2012-07-09 | 磁阻型多自由度磁悬浮平面电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102739121B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020149270A1 (en) * | 2001-04-12 | 2002-10-17 | Hazelton Andrew J. | Planar electric motor with two sided magnet array |
| CN1758512A (zh) * | 2005-10-27 | 2006-04-12 | 西安交通大学 | 动磁型同步表面电机 |
| WO2008096519A1 (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Mitsubishi Electric Corporation | 回転・直動モータ |
| CN101741289A (zh) * | 2009-12-24 | 2010-06-16 | 哈尔滨工业大学 | 短行程多自由度磁悬浮平面电机 |
| CN101807010A (zh) * | 2010-03-19 | 2010-08-18 | 清华大学 | 纳米精度六自由度磁浮微动台及应用 |
| JP2010278298A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Nikon Corp | 平面モータ装置及びステージ装置並びに露光装置 |
-
2012
- 2012-07-09 CN CN201210235512.7A patent/CN102739121B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020149270A1 (en) * | 2001-04-12 | 2002-10-17 | Hazelton Andrew J. | Planar electric motor with two sided magnet array |
| CN1758512A (zh) * | 2005-10-27 | 2006-04-12 | 西安交通大学 | 动磁型同步表面电机 |
| WO2008096519A1 (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-14 | Mitsubishi Electric Corporation | 回転・直動モータ |
| JP2010278298A (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-09 | Nikon Corp | 平面モータ装置及びステージ装置並びに露光装置 |
| CN101741289A (zh) * | 2009-12-24 | 2010-06-16 | 哈尔滨工业大学 | 短行程多自由度磁悬浮平面电机 |
| CN101807010A (zh) * | 2010-03-19 | 2010-08-18 | 清华大学 | 纳米精度六自由度磁浮微动台及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102739121B (zh) | 2014-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101610054B (zh) | 采用三维永磁阵列的平面电机 | |
| CN102594220B (zh) | 超导体励磁结构磁悬浮平面电机 | |
| CN101741289B (zh) | 短行程多自由度磁悬浮平面电机 | |
| CN102723842B (zh) | 多自由度长行程磁悬浮工作台 | |
| CN102497083B (zh) | 同心式绕组结构永磁同步平面电机 | |
| CN101741290B (zh) | 六自由度磁悬浮微动平台 | |
| CN101214617A (zh) | 动圈式大范围移动磁浮六自由度工作台 | |
| CN104009674B (zh) | 六自由度短行程磁悬浮工作台 | |
| CN101710779A (zh) | 集成绕组结构长行程同步平面电机 | |
| CN102185443B (zh) | 有限行程高动态平面电机 | |
| CN101610022B (zh) | 一种采用槽型线圈的平面电机 | |
| CN101752983B (zh) | 长行程高精度多自由度平面电机 | |
| CN102739122B (zh) | 双边初级结构磁悬浮平面电机 | |
| CN101599677B (zh) | 复合电流驱动九相平面电机、直线-旋转电机及其驱动器 | |
| CN101800460B (zh) | 集成绕组结构短行程直流平面电机 | |
| CN101741212B (zh) | 横向磁通永磁平面电机 | |
| CN102223052B (zh) | 多自由度短行程平面电机 | |
| CN203406765U (zh) | 一种多齿结构的开关磁链直线电动机 | |
| CN102647126B (zh) | 局部磁场可调式微驱动器 | |
| CN102739121B (zh) | 磁阻型多自由度磁悬浮平面电机 | |
| CN204835886U (zh) | 一种凸杆式无铁芯直线电机 | |
| CN102290961B (zh) | 磁通反向平面电机 | |
| CN108011489A (zh) | 多单元微行程音圈直线电机 | |
| CN216981764U (zh) | 一种双边磁铁型直线电机及动子组件模具 | |
| CN202652117U (zh) | 一种局部磁场可调式微驱动器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |