CN116979833B - 磁悬浮装置及磁悬浮转台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮装置及磁悬浮转台，包括定子和转子，定子包括永磁装置和第一悬浮控制组件，第一悬浮控制组件包括第一、第二控制组件，第一控制组件配置为向转子施加沿轴向向上的悬浮力，第二控制组件配置为向转子施加沿轴向向下的悬浮力，第一控制组件包括多个第一定子磁极，第二控制组件包括多个第二定子磁极，永磁装置包括多个永磁组件，多个永磁组件在圆周方向上均匀设置，并在每对径向对称的两个第一定子磁极的第一气隙处或每个第一定子磁极的第一气隙处产生相等或接近相等的磁通，且在每对径向对称的两个第二定子磁极的第二气隙处或每个第二定子磁极的第二气隙处产生相等或接近相等的磁通。本发明能够改善磁悬浮转台旋转的稳定性。

Description

磁悬浮装置及磁悬浮转台

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，具体的是一种磁悬浮装置及磁悬浮转台。

背景技术

磁悬浮装置是一种利用磁场力将转子悬浮，使转子和定子之间没有任何机械接触的磁悬浮旋转驱动器。磁悬浮装置或磁悬浮旋转驱动器具有高洁净，无析出，无颗粒，无动密封，性能优越的特点，在生物化学、医疗、半导体制造等超纯净驱动领域具有良好的应用前景。

在半导体制造中，一方面，晶圆的洁净度很重要,因为晶圆表面的洁净度会影响后续半导体工艺及产品的合格率，为了达到超洁净的需要，硅或其他半导体材料的晶圆必须在受控的超清洁气氛中处理。比如，在晶圆的制造过程中，一个制造步骤是在离子注入掺杂之后对晶圆进行退火。掺杂在晶体结构上施加应变，如果应力不能得到快速释放,将导致离子掺杂的电阻率发生不希望的变化。目前，通常采用快速热处理工艺 (RT) 进行退火处理。再一方面，晶圆的处理均匀性很重要,为了产生均匀性,通常在处理晶圆时要围绕晶圆中心的垂直轴或z轴旋转晶圆。旋转还用于其他晶圆处理,例如化学气相沉积、热处理、离子注入掺杂和其他技术掺杂。为了满足半导体工艺制造中超洁净和处理均匀性等的严苛要求，半导体热处理设备最佳采用无接触旋转驱动的磁悬浮转台。磁悬浮转台除了包括磁悬浮装置的定子和转子外，还包括支撑晶圆的承载体等，定子用于产生磁场以驱动转子及承载体旋转和悬浮。根据定子和转子两者的相对位置差异，可以分为内转子的磁悬浮转台和外转子的磁悬浮转台。

例如，一种磁悬浮装置包括转子和定子，定子包括第一悬浮控制组件（对应转子的第一层）和第二悬浮控制组件（对应转子的第二层），第一悬浮控制组件包括第一控制组件和第二控制组件，它们的定子磁极在圆周方向均采用等分的方式，例如，第一控制组件包括圆周等距设置的3个第一定子磁极，3个第一定子磁极之间形成绕组槽，每个第一定子磁极上设有第一电磁绕组。定子还包括提供永磁偏置磁场的永磁体，永磁体为环形体，通过第一层、第二层的定子磁极对转子施加永磁偏置磁场，然而对于直径较大的磁悬浮装置。例如，内转子式磁悬浮装置，制造大直径环形永磁体的工艺难度很大且加工制造成本较高，且由于永磁体提供的永磁偏置磁场较强，整体式结构存在装配困难。因此，需要考虑采用分立式的永磁体，例如，在圆周上4个等距方位（X+，X-，Y+，Y-）处分别设置永磁体，这种结构：一方面，多个永磁体产生的永磁偏置磁场(磁通)在第一悬浮控制组件的多个第一定子磁极的气隙处不相等（不均衡），且在多个第二定子磁极的气隙处也不相等（不均衡），导致多个第一定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力不相等，ｘ轴、ｙ轴合力不为零，各气隙处z轴分力不相等，同样，多个第二定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力不相等，ｘ轴、ｙ轴合力不为零，各气隙处z轴分力不相等。这样，转子在平衡位置旋转也会受到永磁偏置磁场施加的不均衡力，进而导致转子运行径向波动及轴向波动，影响电机运转的稳定性。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种磁悬浮装置及磁悬浮转台，其用于解决以上问题中的至少一种。

本公开实施例公开了一种磁悬浮装置，包括定子和转子，所述定子包括永磁装置和第一悬浮控制组件，所述第一悬浮控制组件包括沿轴向错层设置的第一控制组件和第二控制组件，所述第一控制组件配置为向转子施加沿轴向向上的悬浮力，所述第二控制组件配置为向转子施加沿轴向向下的悬浮力，其特征在于，所述第一控制组件包括多个第一定子磁极，所述多个第一定子磁极在圆周方向上均匀设置，所述第二控制组件包括多个第二定子磁极，所述多个第二定子磁极在圆周方向上均匀设置；所述永磁装置包括多个永磁组件，所述多个永磁组件在圆周方向上均匀设置，并在每对径向对称的两个第一定子磁极的第一气隙处或每个第一定子磁极的第一气隙处产生相等或接近相等的磁通，且在每对径向对称的两个第二定子磁极的第二气隙处或每个第二定子磁极的第二气隙处产生相等或接近相等的磁通。

进一步的，所述多个第一定子磁极的数量、所述多个第二定子磁极的数量及所述多个永磁组件的数量均为大于等于2的偶数，或者，所述多个第一定子磁极的数量、所述多个第二定子磁极的数量及所述多个永磁组件的数量均相同且不为偶数。

进一步的，所述多个第一定子磁极的数量与所述多个第二定子磁极的数量相同且均为偶数。

进一步的，在圆周方向上，相邻两个第一定子磁极之间设置一个第二定子磁极，且相邻两个第二定子磁极之间设置一个第一定子磁极。

进一步的，所述多个第一定子磁极的数量、所述多个第二定子磁极的数量和所述多个永磁组件的数量均为4个，每个永磁组件与一个第一定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，每个永磁组件与一个第二定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。

进一步的，所述多个第一定子磁极的数量与所述多个第二定子磁极的数量均为4个，所述多个永磁组件的数量为8个，每个永磁组件与一个第一定子磁极在圆周方向上的位置相对，且每个永磁组件与一个第二定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。

进一步的，所述多个第一定子磁极的数量与所述多个第二定子磁极的数量均为8个，所述多个永磁组件的数量为4个，每个永磁组件与一个第一定子磁极在圆周方向上的位置相对，或者，每个永磁组件与一个第二定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。

进一步的，每个第一定子磁极与一个第二定子磁极对应设置并在轴向至少部分重叠。

进一步的，所述定子还包括第二悬浮控制组件，所述第二悬浮控制组件配置为向所述转子施加径向的悬浮力，所述第二悬浮控制组件包括多个第三定子磁极，所述多个第三定子磁极在圆周方向上均匀设置，所述多个永磁组件夹持于所述第一悬浮控制组件和所述第二悬浮控制组件之间，并在每对径向对称的两个第三定子磁极的第三气隙处或每个第三定子磁极的第三气隙处产生相等或接近相等的磁通。

进一步的，所述多个第三定子磁极的数量和所述多个永磁组件的数量均为4个，每个永磁组件与一个第三定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的两个第三定子磁极之间。

进一步的，所述第一定子磁极上设有第一电磁绕组，所述第二定子磁极上设有第二电磁绕组，所述第三定子磁极上设有第三电磁绕组。

进一步的，每个第三定子磁极朝向转子的一侧形成有多个电机槽，相邻两个电机槽之间形成电机齿，相邻两个第三定子磁极之间形成电机槽隙，所述电机槽隙配置为一个电机槽。

进一步的，所述转子包括转子主体、自所述转子主体向所述定子延伸的第一环缘和第二环缘，所述第一定子磁极与所述第一环缘之间形成所述第一气隙，所述第二定子磁极与所述第一环缘之间形成所述第二气隙；所述第二环缘等间隔挖空形成多个转子磁极，所述转子磁极与所述第三定子磁极之间形成所述第三气隙。

进一步的，所述转子磁极的数量为大于等于2的偶数，或者所述转子磁极的数量与所述第三定子磁极的数量的相同且不为偶数。

进一步的，所述转子磁极的数量为8个，所述第三定子磁极的数量为4个。

进一步的，所述第一控制组件还包括环形的第一导磁基片，所述多个第一定子磁极形成于所述第一导磁基片上并朝向所述转子突出；所述第二控制组件还包括环形的第二导磁基片，所述多个第二定子磁极形成于所述第二导磁基片上并朝向所述转子突出，所述第二悬浮控制组件还包括环形的第三导磁基片，所述多个第三定子磁极形成于所述第三导磁基片上并朝向所述转子突出，所述第三导磁基片、所述永磁组件、所述第一导磁基片及所述第二导磁基片沿轴向顺序叠压在一起。

进一步的，所述永磁组件包括至少一个轴向充磁的永磁体。

进一步的，每个永磁组件包括多个永磁体，所述多个永磁体排布在同一径向平面内，相邻两个永磁体之间的距离相同或接近相同，所述多个永磁体在所述径向平面内排布呈直线，且所述永磁组件的中心和所述转子的旋转轴线在所述径向平面内的投影点之间的连线与所述直线垂直或接近垂直。

进一步的，每个永磁组件包括多个永磁体，所述多个永磁体排布在同一径向平面内，相邻两个永磁体之间的距离相同或接近相同，所述多个永磁体在所述径向平面内排布呈圆弧，所述转子的旋转轴线在所述径向平面内的投影点与每个所述永磁体的距离相同或接近相同。

进一步的，在圆周方向上，相邻两个所述永磁组件的最外侧的永磁体之间的距离与所述永磁组件的相邻的两个永磁体之间的距离相同或接近相同。

进一步的，所述永磁组件包括承载块，所述承载块上形成有对应每个永磁体的固定槽，所述永磁体定位于对应的所述固定槽内。

进一步的，所述定子还包括多个第一压板和多个第二压板，所述第一压板设置于所述第三导磁基片的外侧，所述第二压板设置于所述第二导磁基片的外侧，所述第一压板与所述第二压板之间通过紧固件锁固在一起。

本公开实施例还提供一种磁悬浮转台，包括承载体和所述的磁悬浮装置，所述转子通过若干支撑柱撑定位所述承载体。

本发明的有益效果如下：本发明磁悬浮装置，一种情形下，通过将多个永磁组件在圆周方向上均匀设置并使多个永磁组件在第一悬浮控制组件（轴向悬浮控制）的第一控制组件的每对径向对称的两个第一定子磁极的第一气隙处以及第二控制组件的每对径向对称的第二定子磁极的第二气隙处产生相等或接近相等的磁通，可使多个第一定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力相等，同时，可使多个第一定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力相等，即无论第一定子磁极还是第二定子磁极，在ｘ轴、ｙ轴上合力均为零，转子在平衡位置旋转时受到永磁偏置磁场施加均衡力，从而改善转子在平衡位置旋转时的径向波动。另一种情形下，通过将多个永磁组件在圆周上均匀设置并使多个永磁组件在第一悬浮控制组件（轴向悬浮控制）的第一控制组件的每个第一定子磁极的第一气隙处以及第二控制组件的每个第二定子磁极的第二气隙处产生相等或接近相等的磁通，可使多个第一定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力相等，同时，使多个第二定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力相等，即无论第一定子磁极还是第二定子磁极，在ｘ轴、ｙ轴上合力为零，且各气隙处z轴分力也相等，转子在平衡位置旋转时受到永磁偏置磁场施加的力将是均衡的，且在圆周上不同位置处z轴的分力也是均衡的，从而在改善转子在平衡位置旋转时的径向波动的同时，还可以改善转子在平衡位置旋转时的轴向波动，进而改善磁悬浮转台旋转的稳定性，确保转台上的承载物（晶圆）的位置稳定，确保工艺制程具备高可靠性。本发明磁悬浮装置针对分立式的永磁组件设计，相对于整体式的环形永磁体，制作工艺难度较低且加工制造成本较低，且在装配磁悬浮装置式，分立的永磁组件的永磁偏置磁场较弱，便于装配。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中定子一实施例的结构示意图一（立体图）；

图2是本发明实施例中定子一实施例的结构示意图二（立体图）；

图3是本发明实施例中第一悬浮控制组件的结构示意图一（正视图）；

图4是本发明实施例中第一悬浮控制组件的结构示意图二（立体图）；

图5是本发明实施例中第二悬浮控制组件的结构示意图二（立体图）；

图6是本发明实施例中定子一实施例的结构示意图三（轴向剖面图）；

图7是本发明实施例中定子一实施例的结构示意图四（径向剖面图）；

图8是本发明实施例中定子另一实施例的结构示意图（径向剖面图）；

图9是本发明实施例中定子又一实施例的结构示意图（径向剖面图）；

图10是本发明实施例中转子一实施例的结构示意图（立体图）；

图11是本发明实施例中磁悬浮装置一实施例的结构示意图一（立体图）；

图12是本发明实施例中磁悬浮装置一实施例的结构示意图二（轴向剖面图）；

图13是本发明实施例中第一、第二定子磁极与永磁组件的相对位置排布示意图一，其中第一、第二定子磁极的数量及永磁组件的数量均为4个；

图14是本发明实施例中第一、第二定子磁极与永磁组件的相对位置排布示意图二，其中第一、第二定子磁极的数量及永磁组件的数量均为4个；

图15是本发明实施例中第一、第二定子磁极与永磁组件的相对位置排布示意图三，其中第一、第二定子磁极的数量及永磁组件的数量均为4个；

图16是本发明实施例中第一、第二定子磁极与永磁组件的相对位置排布示意图四，其中第一、第二定子磁极的数量及永磁组件的数量均为3；

图17是本发明实施例中第一、第二定子磁极与永磁组件的相对位置排布示意图四，其中第一、第二定子磁极的数量为4个，永磁组件的数量均为8个；

图18是本发明实施例中第一、第二定子磁极与永磁组件的相对位置排布示意图五，其中第一、第二定子磁极的数量为8个，永磁组件的数量均为4个；

图19是本发明实施例中转子、第三定子磁极与永磁组件的相对位置排布示意图一，其中转子磁极的数量为8个，第三定子磁极的数量及永磁组件的数量均为4个；

图20是本发明实施例中第三定子磁极与永磁组件的相对位置排布示意图一，其中第三定子磁极的数量为8个，永磁组件的数量均为4个；

图21是本发明实施例中第三定子磁极与永磁组件的相对位置排布示意图一，其中第三定子磁极的数量为4个，永磁组件的数量均为8个。

图22是本发明实施例中磁悬浮转台一实施例的结构示意图（轴向剖面图）；

图23是本发明实施例中定子再一实施例的结构示意图（轴向剖面图）。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“设有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本公开中的附图并不是严格按实际比例绘制，各个结构的具体地尺寸和数量可根据实际需要进行确定。本公开中所描述的附图仅是示意图。

现有技术中，一种磁悬浮装置包括转子和定子，定子包括第一悬浮控制组件和第二悬浮控制组件，第一悬浮控制组件包括第一控制组件和第二控制组件，它们的定子磁极在圆周方向均采用等分的方式，例如，第一控制组件包括圆周等距设置的3个第一定子磁极，3个第一定子磁极之间形成绕组槽，每个第一定子磁极上设有第一电磁绕组。定子还包括提供永磁偏置磁场的永磁体，永磁体为环形体，通过第一层、第二层的定子磁极对转子施加永磁偏置磁场，然而对于直径较大的磁悬浮装置。例如，内转子式磁悬浮装置，制造大直径环形永磁组件的工艺难度很大且加工制造成本较高，且由于永磁体提供的永磁偏置磁场较强，整体式结构存在装配困难。因此，需要考虑采用分立式的永磁体，例如，在圆周上4个等距方位（X+，X-，Y+，Y-）处分别设置永磁体，这种结构：一方面，多个永磁体产生的永磁偏置磁场(磁通)在第一悬浮控制组件的多个第一定子磁极的气隙处不相等（不均衡），且在多个第二定子磁极的气隙处也不相等（不均衡），导致多个第一定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力不相等，ｘ轴、ｙ轴合力不为零，各气隙处z轴分力不相等，同样，多个第二定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力不相等，ｘ轴、ｙ轴合力不为零，各气隙处z轴分力不相等。这样，转子在平衡位置旋转也会受到永磁偏置磁场施加的不均衡力，进而导致转子运行径向波动及轴向波动，影响电机运转的稳定性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种磁悬浮装置，通过将同组每对径向对称的两个定子磁极的气隙处或同组多个定子磁极的气隙处的磁通设计为相等或接近相等，可使多个永磁组件的永磁偏置磁场在转子的第一层圆周上施加的合力为零，进而使转子在平衡位置旋转时受到永磁偏置磁场施加的力均衡，从而改善磁悬浮转台旋转的稳定性，确保转台上的承载物（晶圆）的位置稳定，确保工艺制程具备高可靠性。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面参考附图1-21和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明实施例中定子一实施例的结构示意图一（立体图）；图2是本发明实施例中定子一实施例的结构示意图二（立体图）；图3是本发明实施例中第一悬浮控制组件的结构示意图一（正视图）；图4是本发明实施例中第一悬浮控制组件的结构示意图二（立体图）；图5是本发明实施例中第二悬浮控制组件的结构示意图二（立体图）；图6是本发明实施例中定子一实施例的结构示意图四（轴向剖面图）；图7是本发明实施例中定子一实施例的结构示意图五（径向剖面图）；图8是本发明实施例中定子另一实施例的结构示意图（径向剖面图）；图9是本发明实施例中定子又一实施例的结构示意图（径向剖面图）；图10是本发明实施例中转子一实施例的结构示意图一（立体图）；图11是本发明实施例中磁悬浮装置一实施例的结构示意图一（立体图）；图12是本发明实施例中磁悬浮装置一实施例的结构示意图二（轴向剖面图）。

根据本公开实施例，参见图1、图2、图3、图4和图5，一种磁悬浮装置，包括定子1和转子2，定子1包括永磁装置11和第一悬浮控制组件12，第一悬浮控制组件12包括沿轴向错层设置的第一控制组件121和第二控制组件122，第一控制组件121配置为向转子施加沿轴向向上的悬浮力，第二控制组件122配置为向转子施加沿轴向向下的悬浮力。第一控制组件121包括多个第一定子磁极1211，多个第一定子磁极1211在圆周方向上均匀设置，第二控制组件包括多个第二定子磁极1221，多个第二定子磁极1221在圆周方向上均匀设置；永磁装置11包括多个永磁组件111，多个永磁组件111在圆周方向上均匀设置，并在每对径向对称的两个第一定子磁极1211的第一气隙处或每个第一定子磁极1211的第一气隙处产生相等或接近相等的磁通，且在每对径向对称的两个第二定子磁极1221的第二气隙处或每个第二定子磁极1221的第二气隙处产生相等或接近相等的磁通。这样，一种情形下，通过将多个永磁组件在圆周方向上均匀设置并使多个永磁组件在第一悬浮控制组件（轴向悬浮控制）的第一控制组件的每对径向对称的两个第一定子磁极的第一气隙处以及第二控制组件的每对径向对称的第二定子磁极的第二气隙处产生相等或接近相等的磁通，可使多个第一定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力相等，同时，可使多个第一定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力相等，即无论第一定子磁极还是第二定子磁极，在ｘ轴、ｙ轴上合力均为零，转子在平衡位置旋转时受到永磁偏置磁场施加均衡力，从而改善转子在平衡位置旋转时的径向波动。另一种情形下，通过将多个永磁组件在圆周上均匀设置并使多个永磁组件在第一悬浮控制组件（轴向悬浮控制）的第一控制组件的每个第一定子磁极的第一气隙处以及第二控制组件的每个第二定子磁极的第二气隙处产生相等或接近相等的磁通，可使多个第一定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力相等，同时，使多个第二定子磁极的各气隙处定子对转子产生的力相等，即无论第一定子磁极还是第二定子磁极，在ｘ轴、ｙ轴上合力为零，且各气隙处z轴分力也相等，转子在平衡位置旋转时受到永磁偏置磁场施加的力将是均衡的，且在圆周上不同位置处z轴的分力也是均衡的，改善转子在平衡位置旋转时的径向波动的同时，还可以改善转子在平衡位置旋转时的轴向波动，从而改善磁悬浮转台旋转的稳定性，确保转台上的承载物（晶圆）的位置稳定，确保工艺制程具备高可靠性。

上述结构中，第一悬浮控制组件12用于实现转子轴向（z轴）高度的主动调节，主要由沿轴向错层设置的第一控制组件121和第二控制组件122组成，第一控制组件121配置为向转子施加沿轴向向上的悬浮力，第二控制组件122配置为向转子施加沿轴向向下的悬浮力。通过调整第一控制组件及第二控制组件施加给转子2的向上及向下的悬浮力，可以实现调整转子轴向高度的功能。

例如，参见图2、图3和图4，第一控制组件121包括多个第一定子磁极1211，多个第一定子磁极1211在圆周方向上均匀设置，第一定子磁极1211上设有第一电磁绕组1212。第二控制组件122包括多个第二定子磁极1221，多个第二定子磁极1221在圆周方向上均匀设置，第二定子磁极1221上设有第二电磁绕组1222。在一种实施例中，第一电磁绕组和第二电磁绕组均为集中式绕组，第一电磁绕组中通入第一电流，第二电磁绕组中通入第二电流。例如，增大第一电流和/或减小第二电流，可使得第一定子磁极1211及第一电磁绕组1212对转子2施加的沿轴向向上的力大于第二定子磁极1221及第二电磁绕组1222对转子2施加的沿轴向向下的力，转子2沿定子1的轴向向上移动，移动的距离取决于第一电流的增大幅度和/或第二电流的减小幅度，第一电流的增大幅度越大和/或第二电流的减小幅度越大则向上移动的距离越大。例如，减小第一电流和/或增大第二电流，可使第一定子磁极1211及第一电磁绕组1212对转子2施加的沿轴向向上的力小于第二定子磁极1221及第二电磁绕组1222对转子2施加的沿轴向向下的力，转子2沿定子1的轴向向下移动，移动的距离取决于第一电流的减小幅度和/或第二电流的增大幅度，第一电流的减小幅度越大和/或第二电流的增大幅度越大则向下移动的距离越大。因此，在根据本公开实施例的磁悬浮装置中能够在定子1的轴向上根据实际需要简单、灵活、准确地调节转子2的位置，从而提高了磁悬浮装置的可控性并且使得磁悬浮装置具有更广阔的应用前景。

上述结构中，第一定子磁极1211、第二定子磁极1221在圆周方向上均匀设置是指：相邻两个定子磁极之间的距离在圆周方向相等或接近相等，但两个定子磁极之间的距离不做限制，例如，优选的，参见图3和图4，相邻两个定子磁极在圆周方向之间的距离设计的尽量小，以使定子磁极的长度在圆周方向上尽量被延长，从而使永磁体产生的永磁偏置磁场以及电磁绕组产生的电磁场经定子磁极作用在对应的气隙处时，在圆周方向上可以获得较为均匀的磁场。其中，相邻两个定子磁极可以是第一定子磁极与第二定子磁极，也可以是相邻的两个第一定子磁极或相邻的两个第二定子磁极。例如，在一种优选的实施方式中，参见图3和图4，在圆周方向上，相邻两个第一定子磁极1211之间设置一个第二定子磁极1221，且相邻两个第二定子磁极1221之间设置一个第一定子磁极1211，即多个第一定子磁极与多个第二定子磁极交替设置，但不限于此，在其他实施例中，还可以在相邻两个第一定子磁极之间设置两个及以上的第二定子磁极，或者在相邻两个第二定子磁极之间设置两个及以上的第一定子磁极。

上述结构中，多个永磁组件111在圆周方向上均匀设置是指多个永磁组件在圆周方向上等距设置在多个方位处，例如，参见图2，一种常用的配置结构为：在圆周上4个等距方位（X+，X-，Y+，Y-）处分别设置永磁组件111。相邻两个永磁组件111之间在圆周方向上相距预设距离，其中，一个预设距离可以配置为线缆的引出位置。这里的线缆例如可以是电磁绕组的引出线缆，也可以磁悬浮系统中的传感器的引出线缆。

上述结构中，每对径向对称的两个第一定子磁极或每对径向对称的两个第二定子磁极，以及下文中的每对径向对称的两个第三定子磁极是指：两个定子磁极在圆周方向上等距间隔180度，即一个定子磁极旋转180度后与另一个定子磁极重合。

为了实现多个永磁组件产生的磁通在第一控制组件的每对径向对称的两个第一定子磁极1211的第一气隙处以及第二控制组件的每对径向对称的第二定子磁极1221的第二气隙处的相等或接近相等，在一种实施例中，将多个第一定子磁极的数量、多个第二定子磁极的数量及多个永磁组件的数量均设计为大于等于2的偶数。由于多个第一定子磁极及多个第二定子磁极在圆周方向上均匀设置，且多个永磁组件在圆周方向上均匀设置，因此，只要将第一、第二定子磁极及永磁组件的数量均设计为大于等于2的偶数，就能在径向对称的每对定子磁极气隙处产生相同磁通，则多个永磁组件在多对径向对称的定子磁极（第一、第二定子磁极）的气隙处产生的磁通在径向平面内就能够达到平衡的效果。即实现第一、第二定子磁极在ｘ轴、ｙ轴上合力为零，转子在平衡位置旋转时受到永磁偏置磁场施加均衡的力。在另一种实施例中，还可以将多个第一定子磁极的数量、多个第二定子磁极的数量及多个永磁组件的数量设计为均相同且不为偶数。其中，第一定子磁极的数量与第二定子磁极的数量相同时，便于在圆周方向上交替设置，降低产品轴向尺寸，且多个永磁组件提供的永磁偏置磁场在同组的每个定子磁极的气隙处相等。第一定子磁极的数量、第二定子磁极的数量与永磁组件的数量均相同时，无需限制相对方位角度，多个永磁组件产生的磁通在每个定子磁极上都将是均衡的，则通过在圆周方向上均布的多个定子磁极施加给转子的力必然是平衡的。参见图16，在一种具体实施方式中，将第一定子磁极的数量、第二定子磁极的数量及永磁组件的数量均设计为3个，3个第一定子磁极与3个第二定子磁极交替设置，且每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。但不限于此，在其他实施例中，永磁组件还可以设计为与第一定子磁极与第二定子磁极中的一个位置相对。

由于永磁组件在为上述第一悬浮控制组件提供永磁偏置磁场的同时，还将为下述第二悬浮控制组件提供永磁偏置磁场，且通常在两个垂直的自由度的4个方位设置永磁组件，因此，优选的，将多个第一定子磁极的数量与多个第二定子磁极的数量设计为相同且均为偶数。更优选的，多个第一定子磁极的数量、多个第二定子磁极的数量和多个永磁组件的数量均设计为4个。参见图13，在一种实施方式中，4个第一定子磁极1211与4个第二定子磁极1221交替设置，每个永磁组件111与一个第一定子磁极1211在圆周方向上的位置相对。参见图14，在另一种实施方式中，4个第一定子磁极1211与4个第二定子磁极1221交替设置，每个永磁组件111与一个第二定子磁极1221在圆周方向上的位置相对；参见图15，在又一种实施方式中，在圆周方向上，每个永磁组件111等距设置在相邻的一个第一定子磁极1211和一个第二定子磁极1221之间。

在一种实施例中，参见图17，多个第一定子磁极1211的数量与多个第二定子磁极1221的数量均为4个，多个永磁组件111的数量为8个，每个永磁组件111与一个第一定子磁极1211在圆周方向上的位置相对，且每个永磁组件111与一个第二定子磁极1221在圆周方向上的位置相对；其中，第一、第二定子磁极的数量相同，便于在圆周方向上交替设置，定子磁极的数量是永磁组件的数量的1/2，便于每个永磁组件与一个第一或第二定子磁极对应，这样，同组或不同组的定子磁极气隙处的磁通均相等。在另一种实施例中，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。本实施例中，永磁组件的数量是定子磁极的数量的2倍，但不限于此，在其他实施例中，例如，定子磁极的数量还可以是永磁组件的数量的2倍，同样可以实现永磁组件与一个第一或第二定子磁极对应。参见图18，多个第一定子磁极1211的数量与多个第二定子磁极1221的数量均为8个，多个永磁组件111的数量为4个，每个永磁组件111与一个第一定子磁极1211在圆周方向上的位置相对，或者，每个永磁组件与一个第二定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。

根据本公开实施例，参见图1、图2、图5和图6，定子1还包括第二悬浮控制组件13，第二悬浮控制组件13配置为向转子施加径向的悬浮力，第二悬浮控制组件13包括多个第三定子磁极131，多个第三定子磁极131在圆周方向上均匀设置，多个永磁组件111夹持于第一悬浮控制组件12和第二悬浮控制组件13之间，并在每对径向对称的两个第三定子磁极131的第三气隙处或每个第三定子磁极131的第三气隙处产生相等或接近相等的磁通。这样，一种情形下，多个永磁组件111在第二悬浮控制组件13（径向悬浮控制）的每对径向对称的两个第三定子磁极131的第三气隙处产生相等或接近相等的磁通，可使多个第三定子磁极131的各气隙处定子1对转子2产生的力相等，即第三定子磁极131在ｘ轴、ｙ轴上合力为零，转子2在平衡位置旋转时受到永磁偏置磁场施加均衡的力，从而改善转子在平衡位置旋转时的径向波动。另一种情形下，通过使多个永磁组件111在第二悬浮控制组件13（径向悬浮控制）的每个第三定子磁极131的第三气隙处产生相等或接近相等的磁通，可使多个第三定子磁极131的各气隙处定子1对转子2产生的力相等，且各气隙处z轴分力也相等，转子在平衡位置旋转时受到永磁偏置磁场施加均衡的力，且在圆周方向上不同位置处z轴的分力也是均衡的，这样，改善转子在平衡位置旋转时的径向波动的同时，还可以改善转子在平衡位置旋转时的轴向波动，进而改善磁悬浮转台旋转的稳定性，确保转台上的承载物（晶圆）的位置稳定，确保工艺制程具备高可靠性。

本实施例中，参见图1和图2，定子1主要由第一悬浮控制组件12和第二悬浮控制组件13组成，其中，第一悬浮控制组件12主要用于转子轴向的主动控制，第二磁悬浮控制组件13主要用于转子2径向的主动控制，从而在控制转子2轴向悬浮高度的同时，实现控制转子2径向的稳定悬浮。其中，第二悬浮控制组件13包括多个第三定子磁极131，多个第三定子磁极131在圆周方向上均匀设置，第三定子磁极131上设有第三电磁绕组132。在一种实施例中，第三电磁绕组132为集中式绕组，多个第三定子磁极131及第三电磁绕组132包括+X绕组线圈及磁极、-X绕组线圈及磁极、+Y绕组线圈及磁极、-Y绕组线圈及磁极，增大+X绕组线圈的电流和/或减小-X绕组线圈的电流，可使+X绕组线圈及磁极对转子2施加的沿-X向的力大于-X绕组线圈及磁极对转子2施加的沿+X向的力，转子2沿定子1的-X向移动，反之，转子2沿定子1的+X向移动，从而实现转子在x自由度上的主动控制。基于同样的原理，可以实现转子2沿定子1的-Y向移动，反之，转子2沿定子1的+Y向移动，从而实现转子在y自由度上的主动控制。需要说明的是，这里的+X绕组线圈及磁极、-X绕组线圈及磁极、+Y绕组线圈及磁极和-Y绕组线圈及磁极可以是单个绕组线圈及单个磁极，也可以是多个绕组线圈及多个磁极共同产生的合力。

在一种实施例中，参见图19，多个第三定子磁极131的数量和多个永磁组件111的数量均为4个，每个永磁组件111与一个第三定子磁极131在圆周方向上的位置相对。这样，第三定子磁极131的数量与永磁组件111设置方位的数量相同，且均为4个，便于4个第三定子磁极131在转子2的两个垂直的自由度（x自由度、y自由度）上设置第三电磁绕组132，由于4个永磁组件111提供的永磁偏置磁场在每个第三定子磁极131上都是均衡的，则通过在圆周方向上均布的4个第三定子磁极131施加给转子2的力必然是平衡的。优选的，永磁组件111采用4等分均布的排布方式，可以与x自由度、y自由度实现较好的匹配。在另一种实施例中，在圆周方向上，每个永磁组件111等距（圆周方向）设置在相邻的两个第三定子磁极131之间。在其他实施例中，永磁组件111的数量还可以是第三定子磁极131的数量的n倍，或者第三定子磁极131的数量还可以是永磁组件111的数量的n倍，其中n为大于等于2的自然数。参见图20，永磁组件111的数量为4个，第三定子磁极131的数量为8个，第三定子磁极131的数量是永磁组件111的数量的2倍。参见图21，永磁组件111的数量为8个，第三定子磁极131的数量为4个，永磁组件111的数量是第三定子磁极131的数量的2倍。

在一种实施例中，参见图5，每个第三定子磁极131朝向转子2的一侧形成有多个电机槽134，相邻两个电机槽134之间形成电机齿135，相邻两个第三定子磁极131之间形成电机槽隙133，电机槽隙133配置为一个电机槽134。这样，可以在电机槽134内设置用于旋转控制的旋转电磁绕组16，可以实现转子2的旋转控制，第三电磁绕组132设置在旋转电磁绕组16背向转子2的一侧，永磁组件111产生的永磁偏置磁场依次经第三定子磁极131（电磁绕组的铁芯）引导至电机齿135，电机齿135与转子2之间形成第三气隙，实现电机旋转控制与径向悬浮控制的集成化设计，优化电机旋转控制结构及悬浮控制结构，达到结构紧凑的目的。在一种实施例中，旋转电磁绕组16可以为集中式绕组，其中，电机齿配置为集中式绕组的铁芯，参见图5，集中式绕组缠绕在对应的电机齿上。在另一种实施例中，旋转电磁绕组16还可以设计为分布式绕组。

在一种实施例中，参见图10，转子2包括转子主体21、自转子主体21向定子1延伸的第一环缘22（即第一层）和第二环缘（即第二层），第一定子磁极1211与第一环缘22之间形成第一气隙，第二定子磁极1221与第一环缘之间形成所述第二气隙；第二环缘等间隔挖空形成多个转子磁极23，转子磁极23与第三定子磁极131之间形成第三气隙。例如，转子2由磁性材料形成，磁性材料的示例包括但不限于永磁材料或者铁磁材料。更进一步地，例如该铁磁材料为磁导率远大于真空磁导率的软磁材料，其示例包括但不限于铁、钴、镍及其合金、碳钢、硅钢、电工纯铁。永磁材料的示例包括但不限于钐钴、钕铁硼、铁氧体。第一定子磁极1211及第一电磁绕组1212对转子2施加的沿轴向向上的力与第二定子磁极1221及第二电磁绕组1222对转子2施加的沿轴向向下的力同时作用在转子2的第一环缘22上。由于多个第一定子磁极1211以及多个第二定子磁极1221在围绕转子2的圆周上均匀设置，第一定子磁极1211和第一电磁绕组1212以及第二定子磁极1221和第二电磁绕组1222与第一环缘22之间的相互作用使得转子2在轴向稳定悬浮且在径向上合力为零。

在一种实施例中，转子磁极23的数量为大于等于2的偶数，且转子磁极23的数量与第三定子磁极131的数量相同。转子磁极23主要用于与旋转电磁绕组16配合，实现转子的旋转控制。同时，由于径向悬浮控制的第二悬浮控制组件13与电机旋转控制的电机定子（电机齿及旋转电磁绕组）集成化设计，多个永磁组件111产生的永磁偏置磁场将通过第二悬浮控制组件13的多个第三定子磁极131作用在转子2的转子磁极23上，将转子磁极23的数量与第三定子磁极131的数量均设置为大于等于2的偶数，可以在径向对称的每对转子磁极气隙处产生相同的磁通，则多个永磁组件经每对径向对称的第三定子磁极作用在转子磁极的气隙处的磁通在径向平面内就能够达到平衡的效果。在另一种实施例中，转子磁极的数量与第三定子磁极的数量的相同且不为偶数，例如，在永磁组件及第三定子磁极的数量均为3个时，转子磁极的数量也可以为3个。这样，多个永磁组件经每个第三定子磁极作用在转子磁极的气隙处的磁通在径向平面内也能够达到平衡。

由于转子磁极23主要用于与旋转电磁绕组16配合，实现转子的旋转控制。在一种优选实施例中，参见图19，转子磁极的数量为8个，第三定子磁极的数量为4个。此时，每个第三定子磁极对应的转子磁极的数量仍然相同，转子旋转过程中受到永磁偏置磁场提供的力仍然是均衡的，从而确保磁悬浮转台旋转的稳定性，进而确保转台上的承载物（晶圆）的位置稳定，确保工艺制程具备高可靠性。

在一种实施例中，参见图3、图4和图5，第一控制组件121还包括环形的第一导磁基片1210，多个第一定子磁极1221形成于第一导磁基片1210上并朝向转子2突出；第二控制组件122还包括环形的第二导磁基片1220，多个第二定子磁极1221形成于第二导磁基片1220上并朝向转子突出，第二悬浮控制组件13还包括环形的第三导磁基片130，多个第三定子磁极131形成于第三导磁基片130上并朝向转子2突出。继续参见图6，第三导磁基片130、永磁组件111、第一导磁基片1210及第二导磁基片1220沿轴向顺序叠压在一起。这样，多个永磁组件产生的磁场可同时经由第一导磁基片引导至多个第一定子磁极，多个永磁组件产生的磁场还可同时经由第二导磁基片引导至多个第二定子磁极；同时，多个永磁组件产生的磁场还可同时经由第三导磁基片引导至多个第三定子磁极。永磁组件的第一磁路为：磁通从永磁组件的一端出发，依次经由第一导磁基片、第一定子磁极、第一气隙、转子的第一环缘、转子主体、转子的转子磁极、第三气隙、第三定子磁极、第三导磁基片回到永磁组件的另一端。同时，永磁组件的第二磁路为：磁通从永磁组件的一端出发，依次经由第一导磁基片、第二导磁基片、第二定子磁极、第二气隙、转子的第一环缘、转子主体、转子的转子磁极、第三气隙、第三定子磁极、第三导磁基片回到永磁组件的另一端。本实施例中，为了便于说明，第一导磁基片与第二导磁基片表述为两个部件，便于加工制造，但不限于此。在其他实施例中，第一导磁基片与第二导磁基片还可以为一体结构，这种情形下，第一定子磁极与第二定子磁极均形成于该一体结构的导磁基片上。在上述实施例中，第一定子磁极与第一导磁基片表述为两个部件，但不限于此，在其他实施例中，第一定子磁极与第一导磁基片可以一体成型。同样，第二定子磁极与第二导磁基片表述为两个部件，第二定子磁极与第二导磁基片也可以一体成型。第一定子磁极及第一导磁基片、第二定子磁极及第二导磁基片、第三定子磁极及第三导磁基片均由导磁材料形成。进一步地，例如该导磁材料为铁磁材料；铁磁材料例如为磁导率远大于真空磁导率的软磁材料，其示例包括但不限于铁、钴、镍及其合金、碳钢、硅钢、电工纯铁。

上述各实施例中，永磁组件用于提供永磁偏置磁场，多个永磁组件等距环绕在转子的外围，在一种实施例中，每个永磁组件包括至少一个轴向充磁的永磁体1111。即转子周边每个方位处的永磁组件可以是一个永磁体，也可以是两个及以上的多个永磁体。每个永磁体轴向充磁可同时为第一、第二定子磁极及第三定子磁极提供磁通，永磁体的示例包括但不限于钐钴、钕铁硼、铁氧体。

在一种实施例中，参见图7，每个永磁组件111包括多个永磁体1111，多个永磁体1111排布在同一径向平面内，相邻两个永磁体1111之间的距离相同或接近相同，多个永磁体1111在径向平面内排布呈直线，且永磁组件111的中心和转子的旋转轴线在径向平面内的投影点之间的连线与直线垂直或接近垂直。例如，在永磁装置11配置为4个方位的永磁组件111时，4个永磁组件111分别配置在转子外围的4个等距方位，即永磁装置11的4个配置方位为X+，X-，Y+，Y-。在每个永磁组件111包括多个永磁体1111时，在4个配置方位处，每个永磁组件111的多个永磁体1111排布呈直线，则4个永磁组件111的排布直线的延伸方向为x自由度方向和y自由度方向。

在一种实施例中，参见图8，每个永磁组件111包括多个永磁体1111，多个永磁体排布在同一径向平面内，相邻两个永磁体之间的距离相同或接近相同，多个永磁体在径向平面内排布呈圆弧，转子的旋转轴线在径向平面内的投影点与每个永磁体的距离相同或接近相同。即每个配置方位处的永磁组件111的多个永磁体1111距离旋转轴线的距离相同或接近相同，这样，多个永磁体1111整体排布呈弧形。由于适配圆环形转子，定子磁极（第一定子磁极、第二定子磁极及第三定子磁极）通常设计为以转子的旋转轴线为中心的圆弧形，而将多个永磁体1111也设计为距离转子的旋转轴线的距离相同的圆弧形，可以使每个配置方位处的每个永磁体1111的磁路更趋近一致，从而使定子磁极与转子的气隙处的磁通在配置方位对应的部分圆周上分布的更加均匀，从而进一步改善转子旋转时的轴向波动，进而改善磁悬浮转台旋转的稳定性。

在一种实施例中，参见图9，在每个配置方位处的永磁组件111的多个永磁体1111设计为距离旋转轴线的距离相同或接近相同的基础上，在圆周方向上，相邻两个永磁组件111的最外侧的永磁体1111之间的距离与永磁组件111的相邻的两个永磁体1111之间的距离相同或接近相同。即在整个圆周方向上，任意两个永磁体之间的距离相同或接近相同，这样，可以使整个圆周上每个永磁体1111的磁路更趋近一致，从而使定子磁极与转子的气隙处的磁通在整个圆周上分布的更加均匀，以进一步改善转子旋转时的轴向波动，进而改善磁悬浮转台旋转的稳定性。

在一种实施例中，参见图7、图8和图9，永磁组件包括承载块1112和至少一个永磁体1111，承载块1112上形成有对应每个永磁体1111的固定槽1113，永磁体1111定位于对应的固定槽1113内。通过在承载块上设置固定槽，可以实现固定永磁体的功能，永磁体可以通过紧配或其他固定方式定位在固定槽内。固定槽的形状与永磁体的形状适配，例如，永磁体呈方柱形时，固定槽可以设计为方槽，但不限于此。永磁体的形状还可以设计为弧形（瓦形）等。

上述各实施例中，定子的第三导磁基片、永磁组件、第一导磁基片及第二导磁基片沿轴向顺序叠压在一起，本发明对其叠压固定在一起的方式不作限制，只要能够将他们固定在一起即可。在一种优选的实施方式中，参见图1，定子1还包括多个第一压板14和多个第二压板15，第一压板14设置于第三导磁基片130的外侧，第二压板15设置于第二导磁基片1220的外侧，第一压板14与第二压板15之间通过紧固件锁固在一起。

需要说明的是，为了图示方便，上述各实施例中涉及的附图13至18中，仅仅示例出了永磁组件、第一定子磁极及第二定子磁极在径向平面中投影的相对位置。同样，上述各实施例中涉及的附图19至21中，仅仅示例出了永磁组件、第三定子磁极及转子在径向平面中投影的相对位置，具体产品中，参见图6，永磁组件与第一定子磁极之间、永磁组件与第二定子磁极之间、第一定子磁极与第二定子磁极之间以及永磁组件与第三定子磁极并不在同一径向平面内，而是在轴向上错位设置。

基于同样的发明构思，本公开实施例还提供一种磁悬浮转台，包括承载体3和上述的磁悬浮装置，转子2通过若干支撑柱4支撑定位承载体3。这样，承载体3与转子2通过若干支撑主连接，定子1配置为驱动转子2及承载体3旋转和悬浮。这样，磁悬浮转台可作为半导体加工设备应用于半导体制造中，例如，应用于半导体制造中的快速热处理及其他晶圆处理,例如化学气相沉积、热处理、离子注入掺杂和其他技术掺杂。其中，承载体可用于承载晶圆。

需要说明的是，为了图示方便，上述各实施例中及在所有附图中均示出的是定子1围绕转子2设置的情形；然而，除非有相反说明，本公开实施例的描述也均适用于转子2围绕定子1的情形。

需要说明的是，为了图示方便，上述各实施例中及在所有附图中均示出的是多个第一定子磁极与多个第二定子磁极交替设置的实施例，在另一种实施例中，每个第一定子磁极与一个第二定子磁极对应设置并在轴向至少部分重叠。参见图23，第一定子磁极1211与对应的第二定子磁极1221在轴向完全重叠。对应这种结构，转子2包括转子主体21、自转子主体21向定子1延伸的第一环缘A22、第一环缘B22’和第二环缘，第一定子磁极1211与第一环缘A22之间形成第一气隙，第二定子磁极1221与第一环缘B22’之间形成第二气隙；第二环缘等间隔挖空形成多个转子磁极23，转子磁极23与第三定子磁极131之间形成第三气隙。对应这种结构，第一控制组件121还包括环形的第一导磁基片1210，多个第一定子磁极1221形成于第一导磁基片1210上并朝向转子2突出；第二控制组件122还包括环形的第二导磁基片1220，多个第二定子磁极1221形成于第二导磁基片1220上并朝向转子突出，且第一导磁基片1210与第二导磁基片1220之间连接导磁材料1230，以使永磁组件111的磁通经由第一导磁基片1210、导磁材料1230及第二导磁基片1220引导至第二定子磁极1221与转子2的第一环缘B22’的第二气隙处，再由转子主体21、转子磁极23、第三气隙、第三定子磁极131、第三导磁基片130回到永磁组件111，从而形成磁路。另外，永磁组件111的磁通经由第一导磁基片1210、第一定子磁极1211、转子2的第一环缘A22、第二气隙、转子主体21、转子磁极23、第三气隙、第三定子磁极131、第三导磁基片130回到永磁组件111，形成磁路。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (23)

1.一种磁悬浮装置，包括定子（1）和转子（2），所述定子包括永磁装置（11）和第一悬浮控制组件（12），所述第一悬浮控制组件包括沿轴向错层设置的第一控制组件（121）和第二控制组件（122），所述第一控制组件配置为向转子施加沿轴向向上的悬浮力，所述第二控制组件配置为向转子施加沿轴向向下的悬浮力，其特征在于，所述第一控制组件包括多个第一定子磁极（1211），所述多个第一定子磁极在圆周方向上均匀设置，所述第二控制组件包括多个第二定子磁极（1221），所述多个第二定子磁极在圆周方向上均匀设置；所述永磁装置包括多个永磁组件（111），所述多个永磁组件在圆周方向上均匀设置，并在每对径向对称的两个第一定子磁极的第一气隙处或每个第一定子磁极的第一气隙处产生相等或接近相等的磁通，且在每对径向对称的两个第二定子磁极的第二气隙处或每个第二定子磁极的第二气隙处产生相等或接近相等的磁通。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个第一定子磁极的数量、所述多个第二定子磁极的数量及所述多个永磁组件的数量均为大于等于2的偶数，或者，所述多个第一定子磁极的数量、所述多个第二定子磁极的数量及所述多个永磁组件的数量均相同且不为偶数。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个第一定子磁极的数量与所述多个第二定子磁极的数量相同且均为偶数。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮装置，其特征在于，在圆周方向上，相邻两个第一定子磁极之间设置一个第二定子磁极，且相邻两个第二定子磁极之间设置一个第一定子磁极。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个第一定子磁极的数量、所述多个第二定子磁极的数量和所述多个永磁组件的数量均为4个，每个永磁组件与一个第一定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，每个永磁组件与一个第二定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。

6.根据权利要求4所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个第一定子磁极的数量与所述多个第二定子磁极的数量均为4个，所述多个永磁组件的数量为8个，每个永磁组件与一个第一定子磁极在圆周方向上的位置相对，且每个永磁组件与一个第二定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。

7.根据权利要求4所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个第一定子磁极的数量与所述多个第二定子磁极的数量均为8个，所述多个永磁组件的数量为4个，每个永磁组件与一个第一定子磁极在圆周方向上的位置相对，或者，每个永磁组件与一个第二定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的一个第一定子磁极和一个第二定子磁极之间。

8.根据权利要求3所述的磁悬浮装置，其特征在于，每个第一定子磁极与一个第二定子磁极对应设置并在轴向至少部分重叠。

9.根据权利要求1-8任一项所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述定子还包括第二悬浮控制组件（13），所述第二悬浮控制组件配置为向所述转子施加径向的悬浮力，所述第二悬浮控制组件包括多个第三定子磁极（131），所述多个第三定子磁极在圆周方向上均匀设置，所述多个永磁组件夹持于所述第一悬浮控制组件和所述第二悬浮控制组件之间，并在每对径向对称的两个第三定子磁极的第三气隙处或每个第三定子磁极的第三气隙处产生相等或接近相等的磁通。

10.根据权利要求9所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述多个第三定子磁极的数量和所述多个永磁组件的数量均为4个，每个永磁组件与一个第三定子磁极在圆周方向上的位置相对；或者，在圆周方向上，每个永磁组件等距设置在相邻的两个第三定子磁极之间。

11.根据权利要求10所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述第一定子磁极上设有第一电磁绕组（1212），所述第二定子磁极上设有第二电磁绕组（1222），所述第三定子磁极上设有第三电磁绕组（132）。

12.根据权利要求11所述的磁悬浮装置，其特征在于，每个第三定子磁极朝向转子的一侧形成有多个电机槽（134），相邻两个电机槽之间形成电机齿（135），相邻两个第三定子磁极之间形成电机槽隙（133），所述电机槽隙配置为一个电机槽。

13.根据权利要求9所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述转子包括转子主体（21）、自所述转子主体向所述定子延伸的第一环缘（22）和第二环缘，所述第一定子磁极与所述第一环缘之间形成所述第一气隙，所述第二定子磁极与所述第一环缘之间形成所述第二气隙；所述第二环缘等间隔挖空形成多个转子磁极（23），所述转子磁极与所述第三定子磁极之间形成所述第三气隙。

14.根据权利要求13所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述转子磁极的数量为大于等于2的偶数，或者所述转子磁极的数量与所述第三定子磁极的数量的相同且不为偶数。

15.根据权利要求14所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述转子磁极的数量为8个，所述第三定子磁极的数量为4个。

16.根据权利要求9所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述第一控制组件还包括环形的第一导磁基片（1210），所述多个第一定子磁极形成于所述第一导磁基片上并朝向所述转子突出；所述第二控制组件还包括环形的第二导磁基片（1220），所述多个第二定子磁极形成于所述第二导磁基片上并朝向所述转子突出，所述第二悬浮控制组件还包括环形的第三导磁基片（130），所述多个第三定子磁极形成于所述第三导磁基片上并朝向所述转子突出，所述第三导磁基片、所述永磁组件、所述第一导磁基片及所述第二导磁基片沿轴向顺序叠压在一起。

17.根据权利要求16所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述永磁组件包括至少一个轴向充磁的永磁体（1111）。

18.根据权利要求16所述的磁悬浮装置，其特征在于，每个永磁组件包括多个永磁体（1111），所述多个永磁体排布在同一径向平面内，相邻两个永磁体之间的距离相同或接近相同，所述多个永磁体在所述径向平面内排布呈直线，且所述永磁组件的中心和所述转子的旋转轴线在所述径向平面内的投影点之间的连线与所述直线垂直或接近垂直。

19.根据权利要求16所述的磁悬浮装置，其特征在于，每个永磁组件包括多个永磁体，所述多个永磁体排布在同一径向平面内，相邻两个永磁体之间的距离相同或接近相同，所述多个永磁体在所述径向平面内排布呈圆弧，所述转子的旋转轴线在所述径向平面内的投影点与每个所述永磁体的距离相同或接近相同。

20.根据权利要求19所述的磁悬浮装置，其特征在于，在圆周方向上，相邻两个所述永磁组件的最外侧的永磁体之间的距离与所述永磁组件的相邻的两个永磁体之间的距离相同或接近相同。

21.根据权利要求17所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述永磁组件包括承载块（1112），所述承载块上形成有对应每个永磁体的固定槽（1113），所述永磁体定位于对应的所述固定槽内。

22.根据权利要求16所述的磁悬浮装置，其特征在于，所述定子还包括多个第一压板（14）和多个第二压板（15），所述第一压板设置于所述第三导磁基片的外侧，所述第二压板设置于所述第二导磁基片的外侧，所述第一压板与所述第二压板之间通过紧固件锁固在一起。

23.一种磁悬浮转台，其特征在于，包括承载体（3）和权利要求1-22任一项所述的磁悬浮装置，所述转子通过若干支撑柱（4）支撑定位所述承载体。