TWI425746B - 線性馬達 - Google Patents

Description

線性馬達

本發明係關於一種線性馬達，其用於產生一線性運動。

一般而言，線性馬達具有一種結構，其係於驅動器與靜子之間彼此相對的一直線上產生推力。永久磁鐵型線性馬達的組成方式為：將固定的磁鐵安排於驅動器及靜子的其中之一，並施加交流多相電源於其中另一者，以在馬達及靜子之間產生電磁力來作為推力。

習知線性馬達所具有的結構係為旋轉馬達被展開並排列成一直線，而因此在電樞心的凸極與永久磁鐵之間產生一強磁引力。據此，系統精度降低，並且維持預定間隙的支撐工具上之磨耗及裂縫變得非常嚴重。

本發明之一態樣係提供一線性馬達，其用於防止在平板型線性馬達中產生磁引力，並擴大用於產生推力的電樞心之凸極與面對該凸極之永久磁鐵間的間隙有效面積，以增進效率。

在本發明之一態樣中，一種線性馬達，其包含：一第一構件，其係包含電樞模組；一第二構件，其係包含永久磁鐵模組；以及一支撐機構；其中，每一個電樞模組具有至少四個凸極以及線圈，該至少四個凸極從一環形磁體向該第二構件凸出，該等線圈纏繞該等凸極，並且有一單相電流流過，每一個永久磁鐵模組具有永久磁鐵，其數量與包含於每一個電樞模組內的凸極之數量相同，具有一預定相位差的電流被施加於該電樞模組，使得根據一行進磁場之一推力在一單元中產生，該單元係由排列在移動方向的S電樞模組及P(P係為2的倍數)永久磁鐵模組所組成，以及對應於該第一構件及該第二構件其中之一的一靜子被固定至該支撐機構，使得對應至該第一構件及該第二構件的其中另一者的一驅動器藉由該推力被移動。

在本發明之另一態樣中，一種線性馬達，其包含：一第一構件，其係包含電樞模組；一第二構件，其係包含磁性模組；以及一支撐機構；其中，每一個電樞模組具有至少四個凸極以及線圈，該至少四個凸極從一環形磁體向該第二構件凸出，該等線圈纏繞該等凸極，並且有一單相電流流過，每一個磁性模組具有永久磁鐵，其數量與包含於每一個電樞模組內的凸極之數量相同，具有一預定相位差的電流被施加於電樞模組，使得根據一行進磁場之一推力在一單元中產生，該單元係由排列在移動方向的S電樞模組及P磁性模組所組成，以及該第一構件及該第二構件的其中之一被固定至支撐機構，使得當維持每一個凸極和與其對應的一第二凸極之間的一預定間隙時，該第一構件及該第二構件的其中之另一者被移動。

在每一個電樞模組中，該線圈可纏繞該等凸極，使得一任意凸極的極性與兩相鄰凸極相異。

在每一個永久磁鐵模組中的永久磁鐵可被安排成使一任意永久磁鐵的極性與兩相鄰永久磁鐵相異。

每一個永久磁鐵模組中的永久磁鐵可被固定至該永久磁鐵模組的磁性體表面，或嵌入該永久磁鐵模組的磁性體中。

相鄰永久磁鐵模組可藉由一預定距離或利用一非磁性體插入該永久磁鐵模組之間而使彼此分開。

該電樞模組的橫截面結構可為對稱，並且，每一個電樞模組的磁性體可具有一圓形環形或一多邊形環形。

每一個電樞模組的凸極可點對稱或軸對稱地排列於磁性體上。

第二構件可位於該第一構件的內部或外部。當該第二構件位於該第一構件內部時，每一個電樞模組的凸極可形成於該磁性體內部，以及當該第二構件位於該第一構件外部時，每一個電樞模組的凸極可形成於該磁性體外部。

一管路可被嵌入至該永久磁鐵模組中的移動方向上，以組裝該第二構件。

該永久磁鐵模組中的每一個永久磁鐵的極性可與在移動方向上相鄰之兩永久磁鐵相異。

該第一或第二構件的長度可大於該單元的長度，其中該單元係由該S電樞模組及該P永久磁鐵模組所組成。

S可藉由決定該預定相位差之一常數的倍數來決定，並且S可等於或大於3的奇數。該常數可為3，並且(S，P)可對應至(3，2)、(3，4)、(9，8)以及(9，10)的其中之一。假如該常數為3，S為9，以及具有120°之相位差的三電流係分別為U、V及W，UVWUVWUVW或UuUVvVWwW可分別施加至九個連續的電樞模組(在此，小寫字母表示其相位與以大寫表示的電流相反)。

每一個電樞模組的磁性體可具有一分層的形式。

根據本發明之一具體實施例的線性馬達可防止在平板型線性馬達中，由於磁引力頻繁產生而造成導件的磨損，並且即使該線性馬達具有小的尺寸，仍可獲得一大容量推力或一高傳送速率。此外，線性馬達的組件可被模組化，因此線性馬達可容易地被組裝及修改成各種形式。

以下將參照所附圖示詳述本發明之具體實施例。

根據本發明一具體實施例的一種線性馬達可包含第一構件、第二構件及支撐機構。

第1圖及第2圖分別示意本發明一具體實施例之內磁式線性馬達的電樞及永久磁鐵。

參照第1圖，第一構件包含電樞模組10，其係於移動方向上排列成一直線。每一個電樞模組10具有環形磁心1、至少四個由磁心1沿徑向凸出的凸極2及纏繞凸極2的線圈3。在此，環形並不限於圓形環形，其可包含形成閉合電路之方形及八邊形的環形。

參照第2圖，第二構件包含永久磁鐵模組20，其係以預定的間距排列。每一個永久磁鐵模組20包含形成在圓周方向的永久磁鐵4。在此，凸極2的數量與永久磁鐵4的數量相同。

電流施加於每一個電樞模組10的線圈3，使凸極2與環繞凸極2的線圈3中形成行進磁場。在此，至少一個電樞模組10的線圈3連同一電流可被提供，該電流具有的相位與提供給其他電樞模組10之線圈的電流相位相異，使得由於電磁極心(其形成於凸極2的末端)與永久磁鐵4(相對應於電磁磁心)之間的吸引力及排斥力而產生移動推力。

支撐機構利用第一及第二構件的其中之一作為靜子，利用其中另一者作為驅動器並連結至靜子，使得當維持電樞模組10之凸極2及永久磁鐵模組20之永久磁鐵4間的預定間隙時，允許驅動器及靜子相對移動。

第1圖及第2圖顯示一具體實施例，其中由永久磁鐵模組20所組成的第二構件係設置於內側，而由電樞模組10所組成的第一構件係排列於外側。

在每一個電樞模組10中的相鄰凸極2之電磁極極性係與彼此不同，使得高密度磁通量連續地在凸極2及相對應凸極2的永久磁鐵4之間流動。假如電樞模組10具有四凸極2，例如線圈3可纏繞凸極2，使得當單相電流流過線圈3時，從預定參考點順時針排列的第一及第三凸極具有相同極性，以及從預定參考點順時針排列的第二及第四凸極具有相同極性。

舉例來說，如第1圖所示，從第一或第三凸極發出的磁通量通過了對應於第一或第三凸極的第一或第三永久磁鐵、永久磁鐵磁軛5、第二及第四永久磁鐵，並施加於第二及第四凸極，再通過磁心1然後施加於第一及第三凸極，以形成磁通量封閉迴路。此外，可藉由當改變纏繞方向時，將有單相電流流過的線圈3纏繞電樞模組10的凸極2周圍，來增進電樞模組10的組裝效率。線圈3可用一條線將彼此連結。

當線性馬達應用在驅動器的運動速度不高、施加於線圈3的電源頻率不高的地方時，線性馬達可被製造而磁心1為不分層。據此減少了製造成本，並達到大量生產具有耐久性高的線性馬達。當線性馬達需要高傳送速率時，需於線圈3施加高頻率的電源。據此，磁心1以分層的形式製造，因此可減少磁心1中的渦電流及磁滯損耗。

如第2圖所示，在每一個永久磁鐵模組20中，永久磁鐵4的數量與電樞極10之凸極2的數量相同，換言之，偶數並相等或多於四個的永久磁鐵4，以環形排列並固定至磁軛5，磁軛5係為鐵磁體，使得相鄰的永久磁鐵4具有相異極性。在此，永久磁鐵4被磁化於中心方向(即為徑向)，使得由具有線圈3圍繞的凸極2放射出之磁通量通過分別與凸極2相對應的永久磁鐵4而被施加至磁軛5，或由永久磁鐵4放射出之磁通量被施加至分別對應於永久磁鐵4的凸極2。換言之，永久磁鐵4被磁化成外側N極/內側S極或外側S極/內側N極。永久磁鐵4在垂直於產生推力(驅動器的移動方向)的徑向方向形成磁場，而因此增進了磁電路之效能。

如第2圖中所示，相鄰磁鐵模組20A及20B彼此分開，並在兩永久磁鐵模組20A及20B之間具有預定間距，或在兩永久磁鐵模組20A及20B之間插入非磁性的間隔件6，使得設置成在環向彼此相對的兩永久磁鐵4具有相異的磁極。例如，永久磁鐵模組20A包含永久磁鐵4從環向的參考點依照N,S,N,S極的順序排列，而與永久磁鐵模組20A相鄰的永久磁鐵模組20B包含永久磁鐵4，從參考點依照S,N,S,N極的順序排列，末端靜子7可排列於第二構件的兩端。

第3圖說明根據至少兩個電樞模組10及至少兩個如第1圖及第2圖中所示的永久磁鐵模組20之組合產生直線推力的基本原理，並顯示第1圖中沿A-A’的一斷面視圖。

在第3圖中，U、V及W代表凸極2，其係基於第1圖中之電樞模組10U、10V及10W環向設置於相同的位置，並排列於移動方向，而S及N表示所排列的永久磁鐵4面向凸極U、V及W。

由於單相電流施加於每一個電樞模組10的線圈3，如上參照第1圖所述，因此一組有三個電樞模組10U、10V及10W可施加三相電流。換言之，具有彼此相差120°相位的電流分別施加於電樞模組10U、10V及10W之線圈。

如第3圖所示，當永久磁鐵S及N交替排列於移動方向的極距為τ(1/2週期，180°)時，三個電樞模組10U、10V及10W以對應至2/3τ(120°)的間距排列。

當具有一峰值的AC電流流過以正(+)方向纏繞在永久磁鐵S及N之間凸極V的線圈時，使得凸極V成為N極，具有相當於(峰值/)量值的AC電流流過以負(-)方向纏繞凸極U及W的線圈時，使得凸極U及W成為S極。據此，在相當於N極的凸極V與永久磁鐵S極之間產生一吸引力，而在凸極V與永久磁鐵N之間產生一排斥力，以使得永久磁鐵向右移動。雖然永久磁鐵S及N與成為S極的凸極U及W之間會分別產生排斥力及吸引力，根據磁力小於相當於N極之凸極V的磁力，吸引力及排斥力互相抵消，因此凸極U及W不會影響永久磁鐵的移動。

永久磁鐵以2/3極距移動，因此凸極W被設置於永久磁鐵S及N之間。在此狀態下，當相位超前120°的電流流過各凸極的線圈，且具有峰值的電流流過以正方向纏繞凸極W的線圈時，凸極W成為N極。此外，具有相當於(峰值/)量值的AC電流流過以負方向纏繞凸極U及V的線圈，使得凸極U及V成為S極。據此，相當於N極的凸極W與永久磁鐵S之間產生一吸引力，且凸極W與永久磁鐵N之間產生一排斥力，以使得永久磁鐵向右移動。成為S極的凸極U及W在永久磁鐵S及N上分別產生了排斥力及吸引力，其磁力小於相當於N極之凸極V的磁力。然而，吸引力與排斥力互相抵消。

重複前述之操作以使永久磁鐵向右移動。換言之，施加於電樞模組之三相電流在凸極中產生行進磁場，因而產生將磁鐵向右移動的推力。

雖然在假設中已經描述了線圈以相同方向纏繞凸極U、V及W，然而線圈可以相反方向纏繞相鄰於電樞模組之凸極，該電樞模組係彼此相對。換言之，線圈可以相同方向纏繞凸極U及V，且凸極V線圈的纏繞方向可以與凸極U及W線圈的纏繞方向相反。即使在此情況中，仍可施加具有不同相位的電流來產生推力，以移動永久磁鐵於相同的方向。

在理想情況中，用於移動永久磁鐵的推力係正比於凸極與永久磁鐵接觸部分的總表面積、排列於移動方向之電樞模組10的數量、施加於線圈的電流量值、纏繞凸極的線圈匝數以及每一個永久磁鐵的磁力量值。

第3圖的第一範例顯示三相電樞模組及二極永久磁鐵的基本組合，而第3圖的第二範例顯示三相電樞模組及四極永久磁鐵的組合。此兩範例產生推力的基本原理相同。此外，三相電樞模組及八極永久磁鐵模組的組合亦可使用。換言之，推力的產生係以電樞模組的S數量(對應於馬達常數的倍數)以及永久磁鐵模組的P數量(對應於2(N及S極)的倍數)之組合為基礎。在此，假如電樞模組以三相電源驅動，則馬達常數為3；假如電樞模組以五相電源驅動，則馬達常數為5。通常使用等於或大於3之奇數的馬達常數，並藉由馬達常數來決定每一個電樞模組之線圈所施加的電流相位差。

在此，當S與P的最小公倍數增加時，推力中的波動減少。此外，當繞組因數S/P比值變得接近1時，磁電路的對稱效率增加。表1顯示在三相馬達的情況中，電樞模組與永久磁鐵模組的組合。九電樞模組與八或十永久磁鐵的組合在效率及波動方面是有利的。

S電樞模組面向P永久磁鐵模組之區域具有在電樞模組與永久磁鐵模組之間的一空隙，當該區域的長度(在移動方向的長度)係參照為馬達的單位長度時，只有當由多數的電樞模組所組成之第一構件及由多數的永久磁鐵模組所組成之第二構件的其中之一大於該單位長度時，能產生移動驅動器之推力的有效長度可被確保。換言之，只有當第一構件與第二構件重疊部分之長度大於單位長度(當電樞模組的數量等於或大於S，或永久磁鐵模組的數量等於或大於P)時，用於產生推力之有效距離可被確保，且推力可與重疊部分之長度成正比增加。

馬達可被二相電源驅動，在此情況下，假如具有90°相位差之二相電流流過兩個電樞模組，且同時電樞模組彼此相隔τ/2時，用於移動永久磁鐵往一個方向的推力可被產生。

第1圖及第2圖所示之線性馬達的組件以橫截面看來係為對稱排列，因此由每一個電樞及每一個永久磁鐵所造成的磁引力之產生被消除，而在用於引導驅動器直線運動的導件上不會產生外力，因此可延長導件的壽命。

雖然第1圖中所示之電樞模組10的核心1為環形，但是核心1可以是具有點對稱或軸對稱的多邊形，例如六角形、八角形及十邊形之形狀。此外，如第4圖所示，核心1可具有用於穩定姿勢的矩形形狀，以及在矩形核心1的角落可形成通孔，用來促進相鄰電樞模組10的組合。

第1、2及3圖顯示四槽馬達，其具有形成於圓周方向的四凸極。在大容量高速馬達的情況中，其需要大量的磁通量及大的截面積，則馬達可修正為具有八個凸極的八槽馬達。當增加凸極的截面積以提高流過電樞模組之磁通量的數量時，磁通量流過的核心之尺寸也徑向地增加，以提高馬達的截面積。在此情況中，假如增加凸極的數量而不是增加每一個凸極的截面積，當保持核心之厚度時，可提高磁通量的數量，因此有利於減少馬達尺寸及增加推力。

由於第一構件(鐵磁性的物質與核心材料相同)係由未被連結的獨立電樞模組組成，假如提供給電樞模組的電源相同時，具有相同量值的獨立磁通量流過各自的電樞模組。據此，透過電樞模組所產生的推力偏差小，以使推力的波動減小。磁通量透過電樞模組的凸極可均勻分布，而不會被集中在特定的凸極，因此即使電樞模組的核心具有小截面積，大量的磁通量仍可流通。此外，由於獨立磁電路之磁通量在每一個電樞模組中流通，因此沒有磁通量在與驅動器移動方向的相同方向流動，且磁通量只在垂直於驅動器移動方向的方向上產生，因此與推力不相關的滲漏磁通量可被減少，且可增進馬達的效能。

第5圖係內部永久磁鐵的橫截面視圖。當第2圖中之永久磁鐵模組20以在徑向被磁化之永久磁鐵4被固定在磁軛5表面的方式被組裝時，永久磁鐵4可被嵌入在磁軛5中，如第5圖所示。此外，磁軛5可被磁化成需要的形式，以形成永久磁鐵模組20。

此外，由多種永久磁鐵模組20所組成的第二構件可以一管道嵌入永久磁鐵模組20的方式來組裝，該管道具有一預定尺寸的外徑，其小於永久磁鐵模組20中磁軛5的內徑，如第6圖所示，以使其可輕易地組裝第二構件。此外，磁軛5的內部形狀可修改成圓形及管狀以外的形狀，其係具有對應於磁軛5的內部形狀並可被嵌入永久磁鐵模組20中的橫截面。在此情況中，固定永久磁鐵模組20的周圍位置是有利的。

第7圖及第8圖說明利用根據本發明之線性馬達不同形式的示例傳送裝置。

同時組成具有對應於一組電樞模組之第一構件作為驅動器與具有對應於一組永久磁鐵模組之第二構件作為靜子的傳送裝置(動圈式)，以及具有作為靜子之第一構件與具有作為驅動器之第二地構件的傳送裝置(動磁式)係可能的。

在動圈式傳送裝置的情況中，對應於靜子之第二構件的兩端係藉由兩固定座54被固定，且對應於驅動器之第一構件係連結至移動台50並根據滑塊53直線地移動。

在動磁式傳送裝置的情況中，對應於靜子之第一構件係連結至固定台61並固定，且第二構件與連結至末端的工具62一起移動，由此根據支撐機構63來維持介於電樞模組之凸極與永久磁鐵之間的間隙。

參照第8圖，在動圈式的情況中，二個以上的第一構件(對應於驅動器)可被平行排列以增加推力。此外，二個以上的驅動器可獨立移動，共用對應於靜子之第二構件。

第1圖至第8圖說明內磁式線性馬達之具體實施例，其中由電樞模組組成之第一構件係設置在外部，而由永久磁鐵模組組成之第二構件係排列於內部。第9圖說明外部永久磁鐵式線性馬達之具體實施例，其中電樞模組係設置在外部，而永久磁鐵模組係排列於內部。

在外部永久磁鐵式之線性馬達中，凸極係在徑向突出於外部周圍，而對應於凸極之永久磁鐵係固定於環形磁軛之內部。外部永久磁鐵式線性馬達具有與內部永久磁鐵式線性馬達相同的運作原理。

雖然三相電流在第1圖及第9圖的移動方向以UVW、UVW及UVW的順序被施加於電樞模組10及電樞模組30，其也可以UuU、VvV及WwW的順序施加三相電流於電樞模組10及電樞模組30。在此，小寫表示其電流相位與以大寫表示的電流相位相反。

第10圖說明無磁鐵模組式之線性馬達利用無磁鐵模組(或磁性模組)，其具有分別對應於電樞模組凸極的磁性凸極，來取代永久磁鐵模組作為第二構件。在無磁鐵模組式之線性馬達中，相鄰的無磁鐵模組係以一預定距離彼此分開，或將非磁性間隔件置於彼此之間。由施加於電樞模組的電源(例如三相電源)所產生之行進磁場，可產生移動無磁鐵模組的推力。當無磁鐵模組被使用時，顯著地減少無磁鐵模組之凸極與電樞模組之凸極間的間隙係有利的。

在三相馬達的情況中，舉例來說，假如一個無磁鐵模組在移動方向的長度及兩個無磁鐵模組之間相隔的極距為τ，當三個電樞模組排列成τ+2/τ3的間隔且具有120°相位差的三相電流分別流過三個電樞模組時，在三個電樞模組的凸極中產生磁通量。在此，在移動方向上移動驅動器的推力被產生，其係根據減少電樞模組凸極與無磁鐵模組磁性物質間的磁阻之原理，即，由電樞模組凸極(以2/3τ偏離無磁鐵模組之磁性物質)發射出的磁通量係傾向垂直地流向無磁鐵模組之磁性物質的原理(使電樞模組之凸極與無磁鐵模組之磁性物質排成一列的原理)。二相馬達可根據類似三相馬達的基本原理來組成。

第11圖說明根據本發明中驅動線性馬達的伺服系統之組態。第11圖中，線性馬達以外的組件對應至傳統線性馬達的組件。

伺服系統可包含驅動放大器，其係產生施加於線性馬達之電流；電流感測器，其係感測來自驅動放大器並提供給線性馬達之電流；線性感測器，其係感測線性馬達驅動器之位置或移動速度；以及控制器，其係根據基於藉由電流感測器及/或線性感測器所感測之訊號的控制指令，來控制驅動放大器。驅動放大器可包含轉換器(未顯示)，其將AC電源轉換成DC電源；以及反相器，其產生驅動線性馬達所需的電流。

反相器可產生適合根據本發明線性馬達之驅動方法的電源，例如二相AC電流、三相AC電流、二相整流電流及三相整流電流，並施加所產生之電源於線性馬達的電樞模組。反相器可根據控制器的指令改變電流的振幅及頻率，以調整驅動器的位置及速度及移動驅動器的推力。

雖然本發明已參照其特定具體實施例顯示及說明，但熟習此項技術者將可了解，其中在形式及細節方面可以做到各種改變，而不悖離如該等所附申請專利範圍所定義之本發明的精神與範疇。

1．．．磁心

2．．．凸極

3．．．線圈

4．．．永久磁鐵

5．．．磁軛

6．．．間隔件

7．．．靜子

10．．．電樞模組

10U．．．電樞模組

10V．．．電樞模組

10W．．．電樞模組

20A．．．磁鐵模組

20B．．．磁鐵模組

30．．．電樞模組

50．．．移動台

51．．．基座

52．．．導軌

53．．．滑塊

54．．．固定座

61．．．固定台

62．．．工具

63．．．支撐機構

本發明的實施將被詳細描述，並連同參考以下用相似數字參照至相似元件的圖式。

第1圖係為根據本發明一具體實施例之內磁式馬達的電樞模組之示意圖。

第2圖係為根據本發明一具體實施例之內磁式馬達的永久磁鐵模組之示意圖。

第3圖示例產生一直線推力的基本原理，其中該直線推力係根據第1圖所示之電樞模組與第2圖中所示之永久磁鐵模組20的組合而產生。

第4圖係為根據本發明另一具體實施例之內磁式線性馬達的電樞模組之示意圖，其中，(a)示例電樞模組的圓形環形核心；(b)示例電樞模組的矩形核心；(c)示例八槽式馬達的橫截面；(d)示例八槽式馬達的分層核心。

第5圖係為根據本發明另一具體實施例之內磁式線性馬達的永久磁鐵模組之示意圖。

第6圖係為根據本發明一具體實施例之內磁式線性馬達的永久磁鐵模組之組裝方法示意圖。

第7圖係為實施根據本發明之線性馬達的各種傳送裝置，其中，(a)係為動圈式；(b)係為動磁式。

第8圖係為實施根據本發明之線性馬達的各種傳送裝置，其中，(a)係為多動圈式階段；(b)係為多頭驅動階段(Multi-head driving stage)。

第9圖係為根據本發明另一具體實施例之外磁式線性馬達的示意圖。

第10圖係為根據本發明另一具體實施例之無磁鐵模組線性馬達的示意圖。

第11圖係為根據本發明用於驅動線性馬達的伺服系統之示意圖。

1．．．磁心

2．．．凸極

3．．．線圈

4．．．永久磁鐵

5．．．磁軛

10．．．電樞模組

10U．．．電樞模組

10V．．．電樞模組

10W．．．電樞模組

Claims (18)

1. 一種線性馬達，其包含：一第一構件，其係包含二個或多個電樞模組；一第二構件，其係包含二個或多個永久磁鐵模組；以及一支撐機構；其中，每一個電樞模組具有至少四個凸極以及線圈，該至少四個凸極從一環形磁體向該第二構件凸出，該等線圈纏繞該等凸極，並且有一單相電流流過，每一個永久磁鐵模組具有永久磁鐵，其數量與包含於每一個電樞模組內的凸極之數量相同，具有一預定相位差的電流被施加於該電樞模組，使得根據一行進磁場之一推力在一單元中產生，該單元係由排列在移動方向的S電樞模組及P(P係為2的倍數)永久磁鐵模組所組成，以及對應於該第一構件及該第二構件其中之一的一靜子，其係被固定至該支撐機構，使得對應至該第一構件及該第二構件的其中另一者的一驅動器藉由該推力被移動。
2. 一種線性馬達，其包含：一第一構件，其係包含二個或多個電樞模組；一第二構件，其係包含二個或多個磁性模組；以及一支撐機構；其中，每一個電樞模組具有至少四個凸極以及線圈，該至少四個凸極從一環形磁體向該第二構件凸出，該等線圈纏繞該等凸極，並且有一單相電流流過，每一個磁性模組具有永久磁鐵，其數量與包含於每一個電樞模組內的凸極之數量相同， 具有一預定相位差的電流被施加於電樞模組，使得根據一行進磁場之一推力在一單元中產生，該單元係由排列在移動方向的S電樞模組及P磁性模組所組成，以及該第一構件及該第二構件的其中之一被固定至支撐機構，使得當維持每一個凸極和與其對應的一第二凸極之間的一預定間隙時，該第一構件及該第二構件的其中之另一者被移動。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之線性馬達，其中在每一個電樞模組中，該線圈纏繞該等凸極，使得一任意凸極的極性與兩相鄰凸極相異。
4. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中在每一個永久磁鐵模組中的永久磁鐵被安排成使一任意永久磁鐵的極性與兩相鄰永久磁鐵相異。
5. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中在每一個永久磁鐵模組中的永久磁鐵被固定至該永久磁鐵模組之一磁性體的一表面，或嵌入該永久磁鐵模組之磁性體中。
6. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中相鄰的永久磁鐵模組以一預定距離或利用一非磁性體插入該永久磁鐵模組之間而使彼此分開。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之線性馬達，其中該電樞模組的一橫截面結構係為對稱。
8. 如申請專利範圍第7項所述之線性馬達，其中該電樞模組的磁性體具有一圓形環形或一多邊形環形。
9. 如申請專利範圍第7項所述之線性馬達，其中每一個電樞 模組的凸極係點對稱或軸對稱地排列於磁性體上。
10. 如申請專利範圍第1或2項所述之線性馬達，其中第二構件係位於該第一構件的內部或外部。
11. 如申請專利範圍第10項所述之線性馬達，其中當該第二構件位於該第一構件內部時，每一個電樞模組的凸極係形成於該磁性體內部，以及當該第二構件位於該第一構件外部時，每一個電樞模組的凸極係形成於該磁性體外部。
12. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中一管路被嵌入至該永久磁鐵模組中的移動方向上，以組裝該第二構件。
13. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中在該永久磁鐵模組中的每一個永久磁鐵的極性係與在移動方向相鄰之兩永久磁鐵相異。
14. 如申請專利範圍第1項所述之線性馬達，其中該第一或第二構件的一長度係大於該單元的一長度，其中該單元係由該S電樞模組及該P永久磁鐵模組所組成。
15. 如申請專利範圍第14項所述之線性馬達，其中S係藉由決定該預定相位差之一常數的倍數來決定，並且S係為等於或大於3的奇數。
16. 如申請專利範圍第15項所述之線性馬達，其中該常數係為3，並且(S，P)對應至(3，2)、(3，4)、(9，8)以及(9，10)的其中之一。
17. 如申請專利範圍第15項所述之線性馬達，其中假如該常 數為3，S為9，以及具有120°之相位差的三電流係分別為U、V及W，UVWUVWUVW或UuUVvVWwW係分別施加至九個連續的電樞模組(在此，小寫字母表示其相位與以大寫表示的電流相反)。
18. 如申請專利範圍第1或2項所述之線性馬達，其中每一個電樞模組的磁性體具有一分層的形式。