專利名稱：機床的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機，它采用一種永磁鐵作為場磁鐵，本發明還特別涉及一種電機和一種控制方法，通過它們可以驅動機床或產生電力。
相應地，在一低速范圍內可獲得高轉矩，但由于感應電動勢隨著轉數的增加而增加，使得逆變器的輸出電壓受限制。其結果是，由于可變速范圍窄，在高速范圍內操作是困難的。因而采用一種場削弱控制技術(fieldweakening control technology)拓寬高速操作范圍。
此外，一種機床的主軸電機裝備一齒輪機構以維持寬速度范圍內的固定輸出，去應付各種各樣的工作條件。最近這種電機是在使用一繞組轉換單元(winding change-over unit)使主軸電機的每相繞組根據主軸的旋轉運動速度在用于低速的繞組和用于高速的繞組之間轉換后被驅動。
雖然可采用現有技術中所述的場削弱控制來拓寬高速驅動范圍，即利用永磁型電機內的磁通量削弱電流(一電樞的d-軸電流)，但由于電流產生熱或效率的降低而受限制。
此外，雖然在加工難以切割的材料如鋁合金時需要以高速旋轉電機，但由于永磁鐵感應電動勢的增加而受限制。
當裝備齒輪機構等等以維持在寬速度范圍內的預定輸出功率時，機械部件數目增加，隨之而來的噪音或機械振動問題產生了。
當用一繞組變換裝置根據主軸轉速轉換每相的繞組時，從電機主體出來的引線數目增加，于是繞組轉換裝置的結構變得復雜化。
本發明的目的是提供一種裝備以能在寬速度范圍內維持固定輸出功率的電機的機床。
為實現上述目的，在本發明中采用了下述的機床。該機床包括一個用于安裝刀具的主軸，在主軸頭端裝備的一臺電機用于旋轉所述的主軸，一個驅動電路(逆變器)用于驅動所述的電機，一個用于控制所述逆變器的控制器，以及一個刀具數據設定裝置用于預設定所述電機功率輸出數值大小，該數值適合于每個所述被應用的刀具的加工條件，所希望的對工件的加工通過所述刀具與所述工件的相對移動來完成。所述電機包括一個具有一個初級繞組的定子和一個具有一個場磁鐵和一個軸的轉子。所述場磁鐵包括一個具有在一旋轉方向順序排列的不同極性磁極的第一場磁鐵和一個具有在一旋轉方向順序排列的不同磁極的第二場磁鐵，以及一個使一個場磁鐵相對于另一個場磁鐵沿軸向和旋轉方向移動的機構，據此，所述第一場磁鐵和所述第二場磁鐵的合成磁場是變化的。
圖14是本發明所述電機的另一種實施例轉子示意圖；圖15是本發明所述電機的另一種實施例轉子示意圖(本發明用于一臺8極電機的實施例)；圖16是表示本發明所述電機的另一種實施例軸向位移尺寸透視示意圖；圖17是本發明所述電機安裝其內的另一臺機床示意圖；圖18是本發明所述電機的另一實施例轉子示意圖(一個制動擋塊置于第二轉子內側)。
圖1示出裝有本發明所述實現方式的永磁型同步電機的機床外形圖。
該機床包括用于安裝刀具3的主軸1，示于圖1中，用于旋轉所述主軸的主軸電機2，用于驅動所述主軸電機2的電驅動電路(逆變器)74，用于控制所述逆變器的控制器75，以及懸架式操縱臺76或一用于預先設定所述電機的功率輸出數值大小的刀具數據設定裝置，所述電機適合于每個所述的應用刀具的工作條件，以及X軸進給電機71，Y軸進給電機72和Z軸進給電機73，這些電機用于使所述的刀具與所述的工件發生相對運動，此處省略了一個刀具更換裝置。
在該結構中，主軸電機、每個軸的進給電機等等都是依照一組刀具數據和一組工作指令通過懸架式操作臺76來驅動的。再者，根據刀具、工件材料及加工的種類使主軸電機以變化很寬的速度轉動。
圖2是一示意圖，表示于圖1的電機轉子的等極性的中心是異相的情況。
電樞繞組11纏繞并設置在定子芯10的槽內，并被固定到殼體13上，該殼體具有冷卻通道，通道內有冷卻劑流過。
永磁內嵌型轉子20包括固定于軸22上的第一轉子20A和相對于軸22可自由活動的第二轉子20B。當然轉子可以是一表面磁鐵型轉子而不用永磁體內置型轉子。
在第一轉子20A中，永久磁鐵21A被布置以便成為沿旋轉方向交替對正的不同極性的磁極。同樣地在第二轉子20B中，永久磁鐵21B被布置以便成為沿旋轉方向交替對正排列的不同極性的磁極。同軸地置于第一和第二兩個轉子內的場磁鐵與定子的磁極相反。
螺母部分23B在第二轉子20B內側形成，將與螺母部分23B相接觸的螺栓部分23A在軸上形成。通過連接第二轉子20B與具有螺栓功能的軸，第二轉子20B當相對于軸轉動時可沿軸向移動。
再者，擋塊24置于與第二轉子20B側表面相分離的位置，以便第二轉子20B不會超過離定子中心的預設定位移。又通過提供一驅動器25的伺服機構用于驅動擋塊，以使擋塊可沿軸向運動，第一場磁鐵與第二場磁鐵的磁極中心之間的位移可以變化。作為一個結果，可控制對于其縫槽中裝有電樞繞組的定子的由第一場磁鐵與第二場磁鐵組成的總有效磁通量。
通過如上所述方法實施，永久磁鐵的有效磁通量可以與轉矩方向相對應地變化，下面將對此說明。
在基本上在定子中采用電樞繞組而在轉子中采用永磁鐵的電機中，在以下情況下即當電機作為一個電動機工作時及當電機作為一個發電機(再生式制動器)工作時，兩者之間電機旋轉方向是相同的，當電機作為一個電動機工作時及當電機作為一個發電機工作時，兩者之間作用于轉子的轉矩方向是相反的。
另一方面，在電機作為電動機工作的情況下，當轉子旋轉方向逆轉時，轉矩方向也逆轉。同樣地，在電機作為發電機工作的情況下，當轉子旋轉方向逆轉時，轉矩方向地逆轉。
當上述有關旋轉方向和轉矩方向的基礎理論用于本發明所述具體實施例的機床的電機時，可敘述如下。
如圖3所示，當機床在需要大轉矩的低速區被驅動時，高轉矩特性這樣獲得通過強制性地作成所布置的第一轉子20A與第二轉子20B的等極性中心(centers of equal-polarity)，以及通過定子磁極和反向的永磁鐵來增加有效磁通量。
如圖4所示，下一步，當電機在高轉速范圍操作時，比如當象用于飛行器的鋁合金那樣難以切割的材料被加工時，第一轉子20A和第二轉子20B的等極性中心作成異相，而第二轉子20B相對于軸22移動以加寬第一轉子20A與第二轉子20B之間的間隙，就象螺母部分從螺栓部分旋出。因而由定子磁極和相對的永磁鐵產生的有效磁通量減少。換言之，存在減弱磁場的效果，且在高轉速范圍可獲得一高輸出功率特性。
圖4示意性地示出一種狀態，在該狀態通過作成第一轉子20A和第二轉子20B的等極性中心異相，而第一轉子20A與第二轉子20B之間縫隙加寬的方式使由定子磁極及相對的永久磁鐵產生的有效磁通量減少。
在圖3中及在圖4左邊較低部分有一螺栓端部61、螺栓旋轉部分60及螺母部分62的相關聯的圖。端部61與第一轉子20A相對應，螺母部分62與第二轉子20B相對應，當螺栓旋進部分60(對應于圖2中的部件23A)旋轉一個方向時，根據作用在螺母部分62上的轉矩的方向螺母部分62緊固或松開。根據作用在轉子上的轉矩的方向，同樣的現象發生在第二轉子20B上。
另一方面，在電機作為電動機工作時，向前旋轉與向后旋轉的轉矩方向彼此相反。因此如果圖3示出向前旋轉狀態，圖4則是向后旋轉狀態。
螺母部分23B在第二轉子20B內側形成，將與螺母部分23B接觸的螺栓部分23A在軸上形成，它們兩者都通過螺旋功能連接。如螺旋方向逆反(例如從左旋到右旋)，雖然示于圖3及圖4的狀態彼此相反，但獲得同樣的效果。當第二轉子20B相對于軸旋轉時，它在軸向是可動的。
如圖3所示，當電機在向前轉動操作中需要高轉矩的低轉速范圍操作時，通過作成第一轉子20A與第二轉子20B的等極性磁極中心同相以增加由定子磁極和相對的永磁鐵產生的有效磁通量可獲得高轉矩特性。
如圖4所示。下面，當電機在高轉速范圍操作時，例如當在向后轉動中象鋁合金那樣難切割的材料被加工時，第一轉子20A和第二轉子20B的等極性中心異相，而第二轉子20B相對于軸22移動以加寬第一轉子20A與第二轉子20B之間的縫隙，就象螺母部分從螺栓部分旋開。因此由定子磁極和相對的永磁鐵所產生的磁通量減小。換言之，存在削弱磁場的效果，于是在高轉速范圍可獲得一恒定輸出功率特性。
下面將要敘述本發明所述電機產生感應電動勢的操作。
圖5表示有效磁通量、感應電動勢和終端電壓特性與永磁鐵型同步電機的旋轉角速度的關系。
感應電動勢由置于轉子內的永磁鐵所產生的恒磁通量φ和電機的旋轉角速度ω來決定。即如圖5(a)所示，如果恒磁通量φ1為常量，則當旋轉角速度ω(轉速)增加時，感應電動勢E1成比例地增加。
然而，由于供電的終端電壓及逆變器容量，使逆變器的輸出電壓受限制，由電機所產生的感應電動勢也受限制，因此在超出永磁型同步電機一定轉速之上的范圍內，必須實行所謂的“場削弱控制”，目的是減小由永磁鐵所產生的磁通量。
由于感應電動勢隨旋轉角速度成比例地增加，故而場削弱控制的電流必須被增加。因此需要一大電流通過初級導體線圈，從而在線圈內產生的熱量增加，由于產生的熱量超過冷卻能力，可導致高轉速范圍內的電機的效率降低并使永磁鐵退磁。
如圖5(a)所示，當置于轉子內的永磁鐵所產生的磁通量φ1在旋轉角速度ω1(轉速)點變為磁通量φ2時，電機的感應電動勢E1變為感應電動勢E2。通過利用這一特性，可以限制感應電動勢的最大值。
同樣地，圖5(b)示意性地表示當磁通量φ一點一點地改變以與旋轉角速度ω相一致時，感應電動勢可以保持常量。
在圖6所示的一個用于獲得上述特性的裝置的實施例中，一臺電機的第一場磁鐵固定于一軸上，第二場磁鐵相對于該軸是自由可動的。該軸與第二場磁鐵具有螺旋功能以相互連接，通過在軸上形成螺栓部分及在第二場磁鐵內形成螺母部分來實現這種螺旋連接。此外，在離開第二場磁鐵內側面的位置設置一制動擋塊，并提供一伺服機構，它能根據轉速與軸成平行地移動擋塊。
圖6示出主軸電機的一個控制電路結構圖。
圖6示出圖1中表示的電機的控制框圖。同樣的結構不僅可用于主軸電機2，而且可用于每個軸向的進給電機71、72及73。
首行，驅動判斷部件101判斷永磁型同步電機2的驅動操作，該判斷是基于從懸架式操作臺(圖1中的76)來的一組信息、從設在主軸及每個軸向進給器上的傳感器來的信息、以及永磁型同步電機2的轉數信息等，并且驅動判斷部件101輸出電流指令值。從驅動判斷部件101輸出的電流指令值輸入到電流控制塊102，以根據永磁型同步電機的輸入值及當前電流值，計算得出輸出電壓指令并輸出。
從電流控制塊102的輸出于旋轉坐標轉換部件(rotational coordinatetransformation part)103內轉換成三相交流，并通過脈寬調制(PWM)轉換器主電路104控制永磁型同步電機2。通過深測每相電流(至少2相電流)和轉數(可用葉輪轉數，再進一步如有一變速裝置可利用葉輪轉數的倍數值)將永磁型同步電機2的每相電流轉換成雙軸電流并反饋至電流指令值。再者，轉數、磁極位置等等由探測器106探測，并通過磁極位置轉換部件107和速度轉換部件108反饋給每個控制塊。
盡管圖6的實施例包括電機2的一個位置-速度傳感器和該電機的一個電流傳感器，但不帶這些傳感器部件的用于驅動電機2的一個無傳感器結構的控制電路也可應用。
還有，由于在本發明的永磁型同步電機中第一及第二轉子的等極性磁極中心根據操作運轉條件為同相或異相，本發明的永磁型同步電機通過控制器具有調整供電電流導前角(lead angle)的功能，該控制器用于控制逆變器使導前角與第一場磁鐵和第二場磁鐵的組合磁極的位移角度(positional shift angle)一致。
調整供電電流導前角的具體實施方式
敘述如下。
當電機通過如下方式操作時固定第一場磁鐵于一軸，相對于該軸可活動和自由地連接第二場磁鐵，并在軸上形成一螺栓部分和在第二場磁鐵內側形成螺母部分以增加螺旋功能從而與軸和第二場磁鐵相互連接，于是第三場磁鐵在旋轉的同時沿軸向運動。
圖13示出當根據操作條件第一轉子與第二轉子的等極性磁極中心同相或異相時旋轉角與軸向位移之間的關系。
參見圖16。由于第二轉子的旋轉角θ與軸向位移ΔL之間的比例關系，軸向位移ΔL用一位移測量儀64測得，并反饋給逆變器的控制電路以用來進行優化控制，從而調整，作為第一場磁鐵與第二場磁鐵的組合磁極位置的位移角轉換值的供電電流的導前角。
圖7是本發明所述電機的另一實施例。
第一轉子20A固定于軸22上，第2轉子20B相對于軸22可活動地且自由地連接，在軸的一部分形成螺栓部分23A，套筒41固定于第二場磁鐵的內側，螺母部分23B固定于套筒41的內側。于是當第一轉子20A與第2轉子20B之間的縫隙加寬之際，第二轉子20B相對于第一轉子20A旋轉，就象一螺母部分從螺栓部分旋開。
當第二轉子旋轉時，于第二場磁鐵內側與軸22之間磁鏈數發生變化，因為第二場磁鐵與軸22之間有小的間隙，于是諸如電解腐蝕這樣的問題可能發生。因此，套筒41要以非磁性材料制成，其電阻率要高于鐵。這樣用套筒41使第二場磁鐵內側與軸22電、磁絕緣開。
支承機構40A、40B置于套筒41內側以便引導第二場磁體與軸之間的旋轉運動、往復運動及合成運動。
通過在軸的一部分上形成螺栓部分23A的螺旋功能使第二轉子20B與軸相連接，可動的擋塊24置于第二場磁鐵的側面分離的位置，支承機構42、47分別置于擋塊24與軸之間及置于擋塊與第二轉子20B的側表面之間，以便引導第二轉子相對于軸之間的旋轉運動、往復運動及合成運動。支承機構42具有推力軸承的功能，又支承機構47雖然是徑向軸承，其具有導向旋轉運動、往復運動和合成運動的功能。
還有，當裝有彈簧48時，支承機構42的功能會有所改進為止推軸承。
下面要述及磁離合器，作為一個能使擋塊24與軸平行運動的伺服機構的實施例。
磁離合器的結構是，線圈46繞于軛44上，擋塊24也可用作一可動的芯子，軛44與線圈46固定于電機框架49上或電機一部分機身上(圖中未畫出)。彈簧45置于軛44與擋塊24之間，以便在制動激勵處具有復位裝置的功能。軸承50置于框架49與軸22之間以支承軸22。
圖7表示線圈46處于非激勵狀態，圖8表示線圈46處于激勵狀態。
通過激勵線圈46，軛44成為強磁鐵以吸引擋塊24，而且擋塊還具有可動芯子的功能。
此處所示磁離合器是一個伺服機構的例子，它能使檔塊24與軸平行地移動，擋塊可以用下述方式準確地進行定位采用一液壓驅動器，采用一旋轉機構及一滾珠絲杠(ball screw)的直線驅動裝置、一線性電機或諸如此類的裝置。
圖9示出將要固定于第二轉子20B內側的套筒41的一個實施例。
作為固定第二轉子與軸的一個方法，第二轉子20B與套筒41通過在該兩部件的接觸面上形成凸出及凹陷部分的方式被固定安裝。圖中亦示出固定于軸22上的第一轉子20A和與軸分離的第二轉子20B兩者之間內側部分的結構的差別。
圖10表示本發明的另一種具體實施方式
。
凹部53在第一場磁鐵的一個側表面形成，在此處第一場磁鐵與第二場磁鐵互相接觸，且也起套筒作用的凸部54在第二場磁鐵內形成。凸部54與套筒41可形成一個部件。如此做對于套筒可保證足夠的空間。因此這是通過有效地設置彈簧48、支承機構40A、40B及螺母部分23B獲得一個具有細的軸向厚度的第二轉子的電機的一個方法。
圖11表示本發明的另一個具體實施例。
示于圖11的基本部件與圖7的基本部件相同，但相應于磁離合器的一個部件有所改變。圖11示出在激勵情況下的線圈46，以及在激勵切斷時通過彈簧45軛44已與擋塊脫離。再者，該實施方式有一特性即由于受轉矩作用的螺栓部分23A與螺母部分23B之間的相互作用，通過螺旋功能，有一推力作用于第二轉子20B上。因此當線圈46的激勵切斷時，由于螺旋及轉矩之間的相互作用，能產生的附加推力推出擋塊24，而使擋塊24從軛44脫離。軛44通過臂52固定于框架49上，或固定于壓縮機的一個部件上，圖中未畫出。
與圖7及圖8同樣，示于圖11的磁離合器是能使擋塊24與軸相平行移動的一個伺服機構的實施例，擋塊的定位可采用液壓驅動器、利用一轉子及一滾珠絲杠的線性驅動裝置、直線電機或諸如此類的裝置更精確地執行。
圖12表示本發明的其它具體實施方式
。
圖12表示一個靜態的擋塊24，多個彈簧48及51分別置于擋塊24與第二轉子20B之間和第一轉子20A與第二轉子20B之間，從而可以抑制在第二轉子中的快速波動效應，且可輔助第二轉子20B通過轉矩方向的運動。
當然，圖中所示的構成部件可以各種方式組合，或可根據應用目的進行增減。
圖13表示本發明所述另一實施例電動發電機。
本發明所述的這一電機其特征是第一轉子20A牢牢地固定于軸22上，但第二轉子20B對于軸有自由度。因此在第二轉子20B與軸22之間在此機械尺寸上有一小的縫隙，據此當大轉矩或一個離心力則施加于轉子20B上時，第二轉子20B可能成為偏心的。介于具有第二場磁鐵的第二轉子20B與定子之間的氣隙2做成大于介于具有第一場磁鐵的第一轉子20A與定子之間的氣隙1。通過此法可以預防第2轉子20B由于偏心引起的與定子之間的機械接觸。
圖14表示本發明所述的又一實施例的電動機。
這是一永磁型同步電動機，其中示于圖2的第二轉子的螺栓23被取消了，提供了旋轉角θ可以移動的機構。
對軸22設置了象嵌齒輪的凹凸部分而取代圖2所示的第二轉子的螺栓部分，提供了凹凸部分后的軸插入第二轉子的內徑側。但是當軸22插入第二轉子的內徑側時，只當增大溝槽寬度使其大于嚙合齒寬度時，固定的旋轉角θ才可移動。再者，通過在嚙合齒與溝槽之間設置彈簧26和阻尼器27可減輕快速振動。
圖18表示本發明所述的又一實施例的電機。
依據本發明的電機，其特征為第二轉子20B的內部尺寸短于外部尺寸，擋塊24與伺服機構25設置在第二轉子20B內。因而取得了了一種效果，即包括擋塊和伺服機構在內的整個轉子長度受到抑制。
雖然本發明的上述說明是關于4極電機的，但不需要贅述，本發明也適用于一2極電機或一6級電機。作為一例，圖15表示一永磁型同步電機的轉子，在其中本發明用于一8極電機。再者，本發明可適用于任何類型的轉子，內藏磁鐵型或表面磁鐵型皆可。
圖17表示一種結構外形，其中本發明的電機用作一主軸電機，而一直線電機用作一軸向進給機構。
近來采用直線電機的機床已有增多，因為用直線電機直接軸向進送具有許多優點，即軸向進送更平穩且傳送速度比用轉動機械和滾珠絲杠相結合的軸向進給器更快。
當然，一種組合型的軸向進給器其中一個軸向上用直線電機作軸向進送，而在另一軸向上用旋轉機械和滾珠絲杠相結合作軸向進給也是可接受的。
由于本發明所述永磁型同步電機是構建在第一及第二場磁鐵的磁極中心變化的條件下，這就帶來了一種效果，即由相反于定子磁極的永久磁鐵產生的有效磁通量可以發生變化，這適合于機床用電機，對其而言，會獲得寬范圍的變速控制。
權利要求
1.一種機床，包括一個用于安裝刀具的主軸，一臺安裝在軸頭部用于旋轉所述的主軸的電機，一個用于驅動所述的電機的電驅動電路(逆變器)，一個用于控制所述逆變器的控制器，以及一個刀具數據設定裝置用于預設定所述電機的功率輸出數值大小，其適于每個所述被應用的刀具的工作條件，對一工件完成所希望的加工通過使所述刀具與所述工件的相對移動來實現，其中所述電機包括一個具有初級繞組的定子，以及一個具有一場磁鐵和一軸的轉子，所述場磁鐵包括具有沿旋轉方向按順序布置的不同極性的磁極的一個第一場磁鐵和具有沿旋轉方向按順序布置的不同極性的磁極的一個第二場磁鐵，以及一個用于使一個場磁鐵相對于另一個場磁鐵沿軸向移動及沿旋轉方向移動的機構，從而所述第一及所述第二場磁鐵的合成磁場是變化的。
2.如權利要求1所述的機床，其特征在于所述的電機包括一個具有一初級繞組的定子，以及一個具有一場磁鐵和一軸的轉子，所述場磁鐵包括具有沿旋轉方向順序排列的不同極性的磁極的一個第一場磁鐵和具有沿旋轉方向順序排列的不同極性的磁極的一個第二場磁鐵，所述第一和所述第二場磁鐵與所述定子磁極相反；以及一個機構用以根據轉矩方向相對于所述第一場磁鐵的磁極改變所述第一和所述第二場磁鐵的合成磁場，所述用于根據轉矩方向進行改變的機構包括一個作成所述第一及所述第二場磁鐵的等磁極性的磁極中心同相的裝置，通過在所述轉子內產生的轉矩方向及通過所述第一及所述第二場磁塊之間的磁作用力的平衡來實現同相；以及一個當轉子中產生的轉矩方向逆轉時用于改變所述第一及所述第二場磁鐵的合成磁場的裝置。
3.如權利要求1或2所述的電機，其特征在于所述的用于使一個場磁鐵相對于另一個場磁鐵移動的機構被構造成使得一個場磁鐵可固定在軸上，另一個場磁鐵相對于所述軸可自由移動，且所述場磁鐵具有螺旋功能，通過在所述軸上形成螺栓部分及在所述第二場磁鐵內形成螺母而相互連接，且包括一擋塊置于與另一場磁鐵的側表面分離的位置。
4.如權利要求3所述的電機，其特征在于所述擋塊具有一伺服機構，根據所需要的所述電機的轉速，它能使所述擋塊平行于所述軸移動。
5.如權利要求1或2所述的電機，其特征在于根據所述第一場磁鐵和所述第二場磁鐵的合成磁極的位移，通過一控制所述控制器的控制器調整供電電流的導前角。
6.如權利要求1或2或3所述的電機，其特征在于所述第一場磁鐵固定于一軸上，所述第二場磁鐵對于所述軸是可自由移動的，所述軸與所述第二場磁鐵具有螺旋功能，通過在所述軸上形成螺栓部分及在所述第二場磁鐵內形成螺母而相互連接，所述第二場磁鐵的軸向位移被探測，通過一用于控制所述逆變器的控制器調整供電電流導前角以與所述第一場磁鐵和第二場磁鐵的合成磁極位移角相一致。
7.如權利要求1或2所述的電機，其特征在于所述第一場磁鐵固定于一軸，所述第二場磁鐵相對于所述軸是可自由移動的，且能夠對旋轉運動及往復運動及所述第二場磁鐵的合成運動進行導向的多個支承機構布置于所述第二場磁鐵和所述軸之間。
8.如權利要求1或2所述的一旋轉電力機械，其特征在于所述第一場磁鐵固定于一軸上，所述第二場磁鐵相對于所述軸是可自由移動的，且一套筒插置于所述第二場磁鐵內側與所述軸之間以固定所述第二場磁鐵于所述套筒上。
9.如權利要求8所述的旋轉電力機械，其特征在于所述套筒由非磁性材料制成，其電阻率高于鐵的電阻率。
10.如權利要求1或2所述的電機，其特征在于所述第一場磁鐵固定于一軸上，所述第二場磁鐵相對于所述軸是可自由移動的，多個彈簧置于所述第二場磁鐵前后以對所述第二場磁鐵的旋轉運動、往復運動及合成運動導向。
11.如權利要求1或2所述的電機，其特征在于所述第一場磁鐵固定于一軸上，所述第二場磁鐵相對于所述軸是可自由移動的，一凹部在所述第一場磁鐵的一個側表面上形成，其中所述第一場磁鐵與所述第二場磁鐵相互接觸，還具有所述套筒功能的一凸部在所述第二場磁鐵內形成。
12.如權利要求1或2所述的電機，其特征在于所述第一場磁鐵固定于一軸上，所述第二場磁鐵相對于所述軸是可自由移動的，且一擋塊置于與所述第二場磁鐵的側表面分離的位置，所述擋塊具有一支承機構，用于對所述第二場磁鐵與所述軸的旋轉運動及往復運動及合成運動導向。
13.如權利要求1或2所述的電機，其特征在于所述第一場磁鐵固定于一軸上，所述第二場磁鐵相對于所述軸是可自由移動的，在具有所述第二場磁鐵的所述轉子和所述定子之間的一個氣隙大于在具有所述第一場磁鐵的所述轉子和所述定子之間的一個氣隙。
14.如權利要求1或2所述的電機，其特征在于所述第一場磁鐵固定于一軸上，所述第二場磁鐵相對于所述軸是可自由移動的，所述的擋塊和所述的伺服機構置于所述第二場磁鐵內側。
15.如權利要求1或2所述的機床，其中所述電機操作通過如下方式當在低速運轉期間使所述第一場磁鐵與所述第二場磁鐵的磁級中心位置同相，當在高速及低負載運轉期間，使所述第一場磁鐵和所述第二場磁鐵的磁級中心位置異相。
16.如權利要求1和2所述的機床，其特征在于所述電機操作通過如下方式當以一種旋轉速度運轉期間，使所述第一場磁鐵與所述第一場磁鐵的磁極中心位置同相，當在另一旋轉速度下運轉期間，使所述第一場磁鐵與所述第二場磁鐵的磁極中心位置異相。
全文摘要
一種機床,裝備以能在寬速度范圍內維持固定輸出的電機。該電機有一個具有一初級繞組的定子及一個具有一場磁鐵和軸的轉子,所述場磁鐵包括一個具有沿旋轉方向順序排列的不同極性磁極的第一場磁鐵及一個具有沿旋轉方向順序排列的不同極性磁極的第二場磁鐵,以及用于使一個場磁鐵相對于另一場磁鐵沿軸向和旋轉方向移動的機構,據此所述第一及所述第二場磁鐵的合成磁場是變化的。
文檔編號B23Q5/00GK1382560SQ0210644
公開日2002年12月4日 申請日期2002年2月28日 優先權日2001年2月28日
發明者金弘中, 奧山俊昭 申請人:株式會社日立制作所