CN109728752B

CN109728752B - 一种磁对准方法及一种磁浮电机

Info

Publication number: CN109728752B
Application number: CN201711051623.1A
Authority: CN
Inventors: 张霖
Original assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2037-10-31
Also published as: CN109728752A

Abstract

本发明公开了一种磁对准方法及一种磁浮电机，所述磁对准方法包括：S1：在一对线圈数量及排列方向均相同的线圈组中通入电流进行磁对准初始化，任意设置其中一个线圈组的初始磁角度，并根据两个线圈组的位置关系设置另一个线圈组的初始磁角度；S2：控制电流的电流角度在一个磁对准角度周期内变化，通过至少一个垂向测量装置测量一对线圈组中至少一个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距；S3：根据记录的一个周期的数据，选择所述垂向测量装置测得的数据最大值对应的电流角度，并根据该电流角度计算所述一对线圈组的磁对准角度。本发明对成对的线圈组进行磁对准，不会发生水平向位移，对准精度高。

Description

一种磁对准方法及一种磁浮电机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体涉及一种磁对准方法及一种磁浮电机。

背景技术

由磁浮平面电机驱动的运动台无需气浮或机械导轨，运动自由度大，尤其在平面内运动行程约束小，同时又可以达到高速高精度的要求，因此适用于光刻机运动台领域。此外，由于无需气浮，因此也适用于真空环境的发展需求，磁浮平面电机的基本控制原理类似普通直线电机，即根据线圈在磁场中的位置，改变通入三相线圈的电流相角，使得电机在所需方向上的出力恒定。由于采用id，iq解耦的矢量控制方式，因此初始磁对角的精确与否，出力保证在动线圈式磁浮平面电机水平向、垂向出力最大外，还影响到电机水平向与垂向的解耦。若磁对准角度不够精确、水平向与垂向解耦不够彻底，则会在控制上引入水平向与垂向的串扰，影响电机的伺服性能。

2004年6月24号申请的专利US7205741B2提出了一种初始磁对准角度的检测方法。图1为所述初始磁对准角度的检测方法采用的磁浮平面电机，该方法提出在电机线圈与磁钢表面之间铺设一层名为“end stops”的可压缩材料，配以电容或电感距离传感器，检测电机在垂向出力时对“end stops”的压缩形变，通过在磁对准范围内更改三相线圈电流角度并判断“end stops”的形变位移大小，从而搜寻出电机的初始磁对准角度，通过向线圈组件提供三相交流电来控制平面电动机，每相提供给三个线圈中的一个。线圈位于由其表面上具有交变磁极的磁板产生的磁场中，用于产生交变磁场。在操作中，流过每个线圈的每个电流的相位确定由于磁场中的电流而产生的力的方向。通过确定换向偏移角度，每个电流的相位角将适应于磁场的局部方向，通过产生未知方向的力并改变换向角来确定换向偏移角，并且确定所产生的力何时垂直于磁体板定向，同时确保所产生的力不超过水平摩擦力。通过确定线圈组件的端部挡块的最大压缩或确定最大压力，可以确定何时生成的力垂直于磁体板。上述磁对准角度检测方法的精确程度依赖于电机垂向出力时“end stops”的形变量和传感器的分辨率。而且在初始磁角度未知的情况下电机是产生水平方向出力还是垂向出力是不明确的，如果水平方向出力过大，会导致磁浮平面电机的动子发生位移，从而影响磁对准结果甚至磁对准失败。此外，在现实情况中，由于磁浮平面电机垂向空间约束有限，是否有足够空间在动定子之间垫入“end stops”是有待商榷的。

图2为另一种磁浮平面电机的磁对准方法采用的磁浮平面电机，该方法提出在线圈动子侧预置霍尔元件组成的传感器阵列，通过该传感器阵列检测线圈所处磁场的位置，并由此计算线圈磁角度。该方法需要额外增加霍尔传感器原件，会导致成本、质量、空间布局方面的约束，同时由于霍尔传感器为模拟传感器，在信号传输过程中难免被周围环境干扰，从而导致磁角度的计算偏差。

发明内容

本发明提供了一种磁对准方法及一种磁浮电机，用以解决现有技术中的磁浮平面电机结构复杂、空间约束大以及磁对准结果不准确的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种磁对准方法，包括如下步骤：

S1：在一对线圈数量及排列方向均相同的线圈组中通入电流进行磁对准初始化，任意设置其中一个线圈组的初始磁角度，并根据两个线圈组的位置关系设置另一个线圈组的初始磁角度；

S2：控制电流的电流角度在一个磁对准角度周期内变化，通过至少一个垂向测量装置测量一对线圈组中至少一个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距；

S3：根据记录的一个周期的数据，选择所述垂向测量装置测得的数据最大值对应的电流角度，并根据该电流角度计算所述一对线圈组的磁对准角度。

作为优选，步骤S2中通过一个垂向测量装置测量所述一对线圈组中一个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距；步骤S3中根据记录的一个周期的数据，选择所述垂向测量装置测得的数据最大值对应的电流角度计算所测线圈组的磁对准角度，再根据所述一对线圈组的位置关系，计算所述一对线圈组中另一个线圈组的磁对准角度。

作为优选，步骤S2中通过两个垂向测量装置分别测量所述一对线圈组中每个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距；步骤S3中根据记录的一个周期的数据，选择两个所述垂向测量装置测得的数据最大值对应的电流角度计算对应的线圈组的磁对准角度。

作为优选，步骤S2中控制电流的电流角度在一个磁对准角度周期内变化具体为，将一个所述磁对准角度周期平均分为N份，使电流的电流角度在初始磁角度的基础上每1/N个磁对准角度周期变换一次。

作为优选，所述一对线圈组之间沿线圈排列方向的间距h满足，h＝(n+0.5)τ，n为正整数，τ为磁钢阵列中两相邻磁极的距离。

本发明还提供一种采用所述磁对准方法的磁浮电机，包括动子和定子，所述定子为磁钢阵列，所述动子为线圈阵列，所述动子通过磁场悬浮在所述定子表面，还包括为所述动子提供电流使动子发力的供电单元，所述线圈阵列包括至少一对线圈组，一对线圈组中的每个线圈组均包括两个及以上平行设置线圈，一对线圈组中每个线圈组中的线圈数量及线圈排列方向相同，每一对线圈组对应至少有一个垂向测量装置，用于测量一对线圈组中至少一个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距，所述磁浮电机还包括磁对准角度计算模块，所述供电单元在一个磁对准周期内变化电流的电流角度，所述磁对准角度计算模块根据所述垂向测量装置测得的最大值时的电流角度计算所述一对线圈组的磁对准角度。

作为优选，所述一对线圈组中的每个线圈组均为三相线圈组，所述三相线圈组中相邻线圈之间通入的电流的电流角度均相差π/3或2π/3。

作为优选，每一对线圈组中的每个线圈组均对应有一个所述垂向测量装置。

作为优选，所述垂向测量装置包括垂向测量传感器。

作为优选，所述垂向测量传感器为电容式传感器或电感式传感器。

作为优选，所述磁浮平面电机还包括在XY平面内测量线圈阵列相对磁钢阵列位移的水平向测量装置。

作为优选，所述水平向测量装置包括激光干涉仪或激光三角尺。

作为优选，每个所述线圈组中的相邻线圈之间间隔4τ/3，其中τ为所述磁钢阵列中两相邻磁极的距离。

作为优选，所述线圈阵列包括至少一对第一线圈组和至少一对第二线圈组，所述第一线圈组的线圈沿第一方向排列，所述第二线圈组的线圈沿垂直于第一方向的第二方向排列。

作为优选，一对第一线圈组与一对第二线圈组呈矩阵排布，且相邻的两个线圈组的线圈的排列方向不同。

作为优选，一对第一线圈组与一对第二线圈组平行排列成两行。

作为优选，所述线圈阵列包括至少两对第一线圈组，两对所述第一线圈组呈矩阵式排列，且线圈排列方向相同。

本发明公开的所述磁对准方法采用成对的线圈组进行磁对准，不会发生水平向位移，对准精度高；另外所述磁浮平面电机结构简单，空间约束小，使用范围广。

附图说明

图1是现有技术中一磁浮平面电机的结构示意图；

图2是现有技术中一磁浮平面电机的结构示意图；

图3是本发明实施例一的磁浮平面电机的结构示意图；

图4～图5是本发明实施例二、三的磁浮线缆台电机的结构示意图；

图6是本发明实施例一的第一线圈组电流示意图；

图7是本发明实施例一的磁浮平面电机动子三维图；

图8是本发明实施例一的第一线圈组、第二线圈组出力推导示意图；

图9是本发明实施例一的第一线圈组出力随θ变化示意图；

图10是本发明实施例一的第一线圈组和第二线圈组出力随θ变化示意图；

图11是本发明实施例一的垂向测量装置读数随θ变化示意图；

图12是本发明实施例一的第一线圈组和第二线圈组磁对准流程。

图3～12中所示：10-定子、20-动子、21-第一线圈组、211-第一线圈、212-第二线圈、213-第三线圈、22-第二线圈组、30-垂向测量装置、31-第三线圈组、32-第四线圈组、41-第五线圈组。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提供一种磁对准方法，包括如下步骤：

步骤S2中通过一个垂向测量装置测量所述一对线圈组中一个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距；步骤S3中根据记录的一个周期的数据，选择所述垂向测量装置测得的数据最大值对应的电流角度计算所测线圈组的磁对准角度，再根据所述一对线圈组的位置关系，计算所述一对线圈组中另一个线圈组的磁对准角度。也可以是，步骤S2中通过两个垂向测量装置分别测量所述一对线圈组中每个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距；步骤S3中根据记录的一个周期的数据，选择两个所述垂向测量装置测得的数据最大值对应的电流角度计算对应的线圈组的磁对准角度。

步骤S2中控制电流的电流角度在一个磁对准角度周期内变化具体为，将一个所述磁对准角度周期平均分为N份，使电流的电流角度在初始磁角度的基础上每1/N个磁对准角度周期变换一次。

所述一对线圈组之间沿线圈排列方向的间距h满足，h＝(n+0.5)τ，n为正整数，τ为磁钢阵列中两相邻磁极的距离。

本发明还公开了一种采用所述磁对准方法的一种磁浮电机，包括动子和定子，所述定子为磁钢阵列，所述动子为线圈阵列，所述动子通过磁场悬浮在所述定子表面，还包括为所述动子提供电流使动子发力的供电单元，所述线圈阵列包括至少一对线圈组，一对线圈组中的每个线圈组均包括两个及以上平行设置线圈，每个所述线圈组中的相邻线圈之间间隔4τ/3，其中τ为所述磁钢阵列中两相邻磁极的距离，一对线圈组中每个线圈组中的线圈数量及线圈排列方向相同，每一对线圈组对应至少有一个垂向测量装置，用于测量一对线圈组中至少一个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距，所述磁浮电机还包括磁对准角度计算模块，所述供电单元在一个磁对准周期内变化电流的电流角度，所述磁对准角度计算模块根据所述垂向测量装置测得的最大值时的电流角度计算所述一对线圈组的磁对准角度。

所述一对线圈组中的每个线圈组均为三相线圈组，所述三相线圈组中相邻线圈之间通入的电流的电流角度均相差π/3或2π/3。

每一对线圈组中的每个线圈组均对应有一个所述垂向测量装置。所述垂向测量装置包括垂向测量传感器。所述垂向测量传感器为电容式传感器或电感式传感器。

所述磁浮电机还包括在水平面内测量线圈阵列相对磁钢阵列位移的水平向测量装置。所述水平向测量装置包括激光干涉仪或激光三角尺。

实施例一

请参见图3，本实施例中所述磁浮电机为一种磁浮平面电机，包括动子20和定子10，所述动子20通过磁场悬浮在所述定子10表面。所述定子10由磁钢阵列组成，所述磁钢阵列采用二维Halbach永磁阵列机构，在水平面内，无论在X方向还是Y方向，磁极距均为τ，所述动子20由线圈阵列组成，还包括为所述动子提供电流使动子发力的供电单元(未图示)。本实施例中，设置所述线圈阵列包括一对第一线圈组21以及一对第二线圈组22。每对所述第一线圈组21中的每个第一线圈组21包括两个及以上线圈，每对所述第二线圈组22中的每个第二线圈组22包括两个及以上线圈，本实施例中，设置每对所述第一线圈组21中的第一线圈组21包括三个线圈，对应的，每对所述第二线圈组22中的每个第二线圈组22包括三个线圈。所述第一线圈组21的线圈沿第一方向排列，所述第二线圈组22的线圈沿垂直于第一方向的第二方向排列，一对第一线圈组21与一对第二线圈组22呈矩阵排布，且相邻的两个线圈组的线圈的排列方向不同。本实施例中第一方向为X向，第二方向为Y向。

每一对线圈组对应设置两个垂向测量装置30，一个垂向测量装置30测量一对线圈组中的一个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距。所述磁浮平面电机还包括磁对准角度计算模块(未图示)，所述供电单元在一个磁对准周期(360°)内变化电流的电流角度，所述磁对准角度计算模块根据所述垂向测量装置30测得的最大值时的电流角度计算所述一对线圈组的磁对准角度。

参见图6，当所述线圈阵列包括一对第一线圈组21以及一对第二线圈组22，每个所述第一线圈组21包括三个线圈，每个所述第二线圈组22包括三个线圈时，请参见图6，每个所述第一线圈组21包括第一线圈211、第二线圈212和第三线圈213，所述第一线圈211、第二线圈212和第三线圈213呈Y型连接，所述第一线圈211、第二线圈212和第三线圈213的一端并联，另一端分别通入电流，所述第二线圈组22包括第四线圈、第五线圈和第六线圈，所述第四线圈、第五线圈和第六线圈呈Y型连接，所述第四线圈、第五线圈和第六线圈的一端并联，另一端分别通入电流。

所述磁浮平面电机还包括在水平面内测量线圈阵列相对磁钢阵列位移的水平向测量装置(未图示)。所述水平向测量装置为激光干涉仪、激光三角尺或其它适用于测量距离的传感器。

请参见图6和图7，当一对第一线圈组21和一对第二线圈组22通入三相电流时，每个所述第一线圈组21的所述第一线圈211通入的电流为Iu，第二线圈212通入的电流为Iv，第三线圈213通入的电流为Iw，每个所述第二线圈组22的所述第四线圈通入的电流为Iu，第五线圈通入的电流为Iv，第六线圈通入的电流为Iw。一对第一线圈组21中，一个所述第一线圈组21既可以产生X方向的力，又可以产生Z方向的力，以Fx_x1和Fz_x1表示，相应的，另一个第一线圈组21既可以产生X方向的力，又可以产生Z方向的力，以Fx_x2和Fz_x2表示；一对所述第二线圈组22中，一个所述第二线圈组22可以产生Y方向的力，又可以产生Z方向的力，以Fy_y1和Fz_y1表示，相应的，另一个所述第二线圈组22可以产生Y方向的力，又可以产生Z方向的力，以Fy_y2和Fz_y2表示，由此，一对第一线圈组21和一对第二线圈组22产生了4个水平方向的力和4个垂向的力，4个水平方向的力和4个垂向的力组合实现所述磁浮平面电机动子空间中X、Y、Rz、Z、Rx、Ry的六自由度运动。根据每个所述垂向测量装置30的位置测量值，可以计算出动子20相对于定子10的Z、Rx、Ry的三自由度位置，通过所述水平向测量装置的位置测量值，计算动子20相对于定子10的X、Y、Rz的三自由度位置。如上所述，所述磁浮平面电机可以实现六自由度运动及六自由度测量，因此在合适的控制策略下，具备了可以实现六自由度的运动控制的条件。

以一对第一线圈组21中的第一个第一线圈组21为例，推导第一个所述第一线圈组21的出力，建立如图8所示的坐标系，第一个所述第一线圈211在X方向距离坐标系原点正向位置为d，则第一个所述第一线圈组21的三个线圈处的水平向磁场强度可表示为：

垂向磁场强度可表示为：

三个线圈所接入的电流表达式为：

其中，θ为初始磁角度，根据上述表达式，可以得到第一个所述第一线圈组21在上述磁场位置中通入上述三相电流后，X向出力F_{H_X1}和Z向出力F_{V_X1}分别为：

由于d是可以通过水平向测量装置测量的值、τ为已知设计值，因此第一个所述第一线圈组21的X向出力和Z向出力都是初始磁角度θ的三角函数，并且随着初始磁角度θ的变化，第一个所述第一线圈组21的X向出力和Z向出力的合力示意图如图9所示，即随着θ在一个磁对准周期360°内变化时，第一个所述第一线圈组21的X向出力和Z向出力的合力幅值大小不变，方向在XZ坐标平面内展现出360°的周期变化。

根据上述推导，以及图8中标注的第一个所述第一线圈组21的第一线圈211距离第二个所述第一线圈组21的第一线圈211的距离为h的条件，容易得到，第二个所述第一线圈组21的三个线圈处的水平向磁场强度可表示为：

垂向磁场强度为：

由于h为已知设计值，且一般的，取h＝(N+0.5)τ，其中N为正整数，因此，第二个所述第一线圈组21的三个线圈所接入的电流表达式为：

其中，初始磁角度θ与第一个所述第一线圈组21的初始磁角度数值一致，根据上述表达式，可以得到第二个所述第一线圈组21的X向出力F_{H_X2}和Z向出力F_{V_X2}分别为：

同样可以得到，第二个所述第一线圈组21的X向出力和Z向出力都是初始磁角度θ的三角函数，并且可以注意到，F_{H_X2}和F_{H_X1}大小相等符号相反，同样的，F_{V_X1}和F_{V_X2}大小相等符号相反。并且，第一个所述第一线圈组21合力方向与第二个所述第一线圈组21合力方向在任意时刻都正好相反，即第一个所述第一线圈组21的X向、Z向分量与第二个所述第一线圈组21合力的X向、Z向分量在任意时刻都大小相等、方向相反。

第一个所述第一线圈组21和第二个所述第一线圈组21合力X向分量在任意时刻相反的作用结果是线圈阵列在任意时刻的X向合成出力为0，不会产生X向的移动，即成对设置X向发力体能够保证动子不会在X向移动。而第一个所述第一线圈组21和第二个所述第一线圈组21合力Z向分量在任意时刻相反的作用结果如图10所示，Z向出力造成线圈阵列在Z向发生小幅度翻转，该翻转产生的位移可以垂向测量装置30检测。在一个周期内，所述垂向测量装置30检测到的测量读数随初始磁角度θ变化而变化，如图11所示，在前半个周期，第二个所述第一线圈组21对线圈阵列在Z向翻转做出贡献，所述垂向测量装置30检测到的第二个所述第一线圈组21的Z向出力的测量读数呈正弦函数周期变化，在后半个周期，第一个所述第一线圈组21对线圈阵列在Z向翻转做出贡献，所述垂向测量装置30检测到的第一个所述第一线圈组21的垂向出力的测量读数呈正弦函数周期变化。

考虑线圈安装误差、线圈结构误差等对算法精度的影响，结构误差尺寸链分解如下表所示：

表1

序号	定义	公差(mm)
			1	线圈漆包层公差	0.05
2	绕制好的线圈尺寸公差	0.1
			3	线圈安装定位销公差	0.1
4	合计	0.25

对于一般几十毫米数量级的磁极距τ，可以允许的磁角度偏差折算为距离是毫米级的，因此由线圈安装误差、线圈结构误差等因素对算法精度造成的影响是相当有限的。

同样的，一对第二线圈组22中的第一个所述第二线圈组22和第二个所述第二线圈组22合力Y向分量在任意时刻相反的作用结果是线圈阵列在任意时刻的Y向合成出力为0，不会产生Y向的移动，即成对设置Y向发力体能够保证动子不会在Y向移动。Z向出力造成线圈阵列在Z向发生小幅度翻转，该翻转产生的位移可以由所述垂向测量装置30检测。在一个周期内，所述垂向测量装置30检测到的测量读数随初始磁角度θ变化而变化。

综上，成对的线圈组在磁对准过程中出力始终为大小相等方向相反的力，使得动子20在XY平面内不发生移动，在Z向发生周期性翻转，所述磁浮平面电机的磁对准方法，包括如下步骤：

参见图12，步骤一：对一对第一线圈组21进行磁对准，方法如下：

S1：在一对第一线圈组21中通入电流进行磁对准初始化，设置一个线圈组21的初始磁角度，并根据两个线圈组的位置关系设置另一个第一线圈组21的初始磁角度；

S2：控制电流的电流角度在一个磁对准角度周期内变化，具体的，将一个所述磁对准角度周期平均分为N份，N为正整数，使电流的电流角度在初始磁角度的基础上每1/N个磁对准角度周期变换一次，N越大，θ值变化的颗粒度越细，得到的磁角度结果越准确，通过一个垂向测量装置30测量一个所述线圈组21与磁钢阵列之间的垂向间距，通过另一个垂向测量装置30测量另一个所述线圈组21与磁钢阵列之间的垂向间距；

S3：根据记录的一个周期的数据，选择两个所述垂向测量装置30测得的数据最大值对应的电流角度计算对应的一对第一线圈组21的磁对准角度。

步骤二：采用同样的方法，对一对第二线圈组22进行磁对准。

在测量过程中，任一第一线圈组21、第二线圈组22发生异常，或垂向测量装置30测量异常，或读取数据发生异常，则磁对准结束。

所述磁浮平面电机采用成对的线圈数量及排列方向均相同的线圈组进行磁对准，不会发生水平向位移，对准精度高；另外所述磁浮平面电机结构简单，空间约束小，使用范围广。

实施例二

本实施例所述的磁浮电机为第一种磁浮线缆台电机，如图4所示，所述线圈阵列包括一对第三线圈组31与一对第四线圈组32呈矩阵排布，且一对第三线圈组31与一对第四线圈组32平行排列成两行。

实施例三

本实施例所述的磁浮电机为第二种磁浮线缆台电机，如图5所示，所述线圈阵列包括至少两对第五线圈组41，两对所述第五线圈组41呈矩阵式排列，且线圈排列方向相同。

本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims

1.一种磁对准方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的磁对准方法，其特征在于，步骤S2中通过一个垂向测量装置测量所述一对线圈组中一个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距；步骤S3中根据记录的一个周期的数据，选择所述垂向测量装置测得的数据最大值对应的电流角度计算所测线圈组的磁对准角度，再根据所述一对线圈组的位置关系，计算所述一对线圈组中另一个线圈组的磁对准角度。

3.根据权利要求1所述的磁对准方法，其特征在于，步骤S2中通过两个垂向测量装置分别测量所述一对线圈组中每个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距；步骤S3中根据记录的一个周期的数据，选择两个所述垂向测量装置测得的数据最大值对应的电流角度计算对应的线圈组的磁对准角度。

4.根据权利要求1所述的磁对准方法，其特征在于，步骤S2中控制电流的电流角度在一个磁对准角度周期内变化具体为，将一个所述磁对准角度周期平均分为N份，使电流的电流角度在初始磁角度的基础上每1/N个磁对准角度周期变换一次。

5.根据权利要求1所述的磁对准方法，其特征在于，所述一对线圈组之间沿线圈排列方向的间距h满足，h＝(n+0.5)τ，n为正整数，τ为磁钢阵列中两相邻磁极的距离。

6.一种采用如权利要求1-5任一所述磁对准方法的磁浮电机，包括动子和定子，所述定子为磁钢阵列，所述动子为线圈阵列，所述动子通过磁场悬浮在所述定子表面，还包括为所述动子提供电流使动子发力的供电单元，其特征在于，所述线圈阵列包括至少一对线圈组，一对线圈组中的每个线圈组均包括两个及以上平行设置线圈，一对线圈组中每个线圈组中的线圈数量及线圈排列方向相同，每一对线圈组对应至少有一个垂向测量装置，用于测量一对线圈组中至少一个线圈组与磁钢阵列之间的垂向间距，所述磁浮电机还包括磁对准角度计算模块，所述供电单元在一个磁对准周期内变化电流的电流角度，所述磁对准角度计算模块根据所述垂向测量装置测得的最大值时的电流角度计算所述一对线圈组的磁对准角度。

7.根据权利要求6所述的磁浮电机，其特征在于，所述一对线圈组中的每个线圈组均为三相线圈组，所述三相线圈组中相邻线圈之间通入的电流的电流角度均相差π/3或2π/3。

8.根据权利要求6所述的磁浮电机，其特征在于，每一对线圈组中的每个线圈组均对应有一个所述垂向测量装置。

9.根据权利要求6所述的磁浮电机，其特征在于，所述垂向测量装置包括垂向测量传感器。

10.根据权利要求9所述的磁浮电机，其特征在于，所述垂向测量传感器为电容式传感器或电感式传感器。

11.根据权利要求6所述的磁浮电机，其特征在于，所述磁浮电机还包括在XY平面内测量线圈阵列相对磁钢阵列位移的水平向测量装置。

12.根据权利要求11所述的磁浮电机，其特征在于，所述水平向测量装置包括激光干涉仪或激光三角尺。

13.根据权利要求6所述的磁浮电机，其特征在于，每个所述线圈组中的相邻线圈之间间隔4τ/3，其中τ为所述磁钢阵列中两相邻磁极的距离。

14.根据权利要求6所述的磁浮电机，其特征在于，所述线圈阵列包括至少一对第一线圈组和至少一对第二线圈组，所述第一线圈组的线圈沿第一方向排列，所述第二线圈组的线圈沿垂直于第一方向的第二方向排列。

15.根据权利要求14所述的磁浮电机，其特征在于，一对第一线圈组与一对第二线圈组呈矩阵排布，且相邻的两个线圈组的线圈的排列方向不同。

16.根据权利要求14所述的磁浮电机，其特征在于，一对第一线圈组与一对第二线圈组平行排列成两行。

17.根据权利要求6所述的磁浮电机，其特征在于，所述线圈阵列包括至少两对第一线圈组，两对所述第一线圈组呈矩阵式排列，且线圈排列方向相同。