專利名稱：具有雙動(dòng)子繞組單元和復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的直線電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線電機(jī)，它能實(shí)現(xiàn)直線方向的動(dòng)力傳輸。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的直線電機(jī)如圖2所示，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)1在定子2和動(dòng)子3之間磁場(chǎng)的作用下，沿導(dǎo)軌4運(yùn)動(dòng)。由于定子2和動(dòng)子3之間電磁吸力的作用，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)1會(huì)在中間處發(fā)生彎曲變形，影響運(yùn)動(dòng)平臺(tái)1上表面與機(jī)體5之間的尺寸精度，而且定子2和動(dòng)子3之間磁場(chǎng)的變化也引起運(yùn)動(dòng)平臺(tái)1的振動(dòng)，影響運(yùn)動(dòng)平臺(tái)1的使用。另外，當(dāng)需要運(yùn)動(dòng)平臺(tái)1靜止時(shí)，動(dòng)子3中三相繞組中電流應(yīng)該為0，這時(shí)動(dòng)子3上除重力作用外沒有電磁力的作用，這時(shí)候的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)1抗干擾能力極差，任何一點(diǎn)外力都可能使之沿導(dǎo)軌發(fā)生位移，影響直線電機(jī)的定位精度。圖4是動(dòng)子3繞組中電流i與動(dòng)子3上電磁力F的關(guān)系曲線，在繞組電流i接近于0時(shí)存在一個(gè)電磁力為0的不感帶I，因此當(dāng)動(dòng)子3繞組中電流從0開始上升時(shí)，電磁力有個(gè)滯后出現(xiàn)的時(shí)間差。圖5是動(dòng)子3繞組中電流i與繞組電壓V的關(guān)系曲線，當(dāng)繞組電壓V接近于0時(shí)存在一個(gè)繞組電流為0的不感帶II，因此當(dāng)動(dòng)子3繞組中電壓V從0開始上升時(shí)，繞組電流i有個(gè)滯后出現(xiàn)的時(shí)間差。兩個(gè)時(shí)間差的存在使直線電機(jī)靜止后再起動(dòng)時(shí)對(duì)信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。不感帶的存在還使直線電機(jī)在繞組電流較小時(shí)剛性下降，影響使用直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)剛性。
發(fā)明內(nèi)容
為了消除電磁力引起的變形和振動(dòng)對(duì)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)精度的影響，以及為了克服現(xiàn)有的直線電機(jī)平臺(tái)抗干擾能力差和對(duì)信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)以及運(yùn)動(dòng)剛性低的缺陷，提供一種抗干擾能力強(qiáng)和對(duì)信號(hào)響應(yīng)迅速以及運(yùn)動(dòng)剛性高的具有復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的直線電機(jī)。本發(fā)明是通過下述方案予以實(shí)現(xiàn)的，一種具有雙動(dòng)子繞組單元和復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的直線電機(jī)，它由主平臺(tái)6、主導(dǎo)軌8、副平臺(tái)7、副導(dǎo)軌11、定子10、動(dòng)子9、正向繞組單元13、正向驅(qū)動(dòng)器14、反向繞組單元15、反向驅(qū)動(dòng)器16和夾板12組成，主平臺(tái)6設(shè)置在主導(dǎo)軌8上并能在主導(dǎo)軌8上運(yùn)動(dòng)，副平臺(tái)7和副導(dǎo)軌11被罩在主平臺(tái)6和主導(dǎo)軌8的內(nèi)下側(cè)，副平臺(tái)7設(shè)置在副導(dǎo)軌11上并能在副導(dǎo)軌11上運(yùn)動(dòng)，主導(dǎo)軌8平行于副導(dǎo)軌11，動(dòng)子9設(shè)置在副平臺(tái)7的下表面上并與設(shè)置在其下方的定子10相對(duì)應(yīng)，主平臺(tái)6的下表面上與主導(dǎo)軌8相垂直地設(shè)置兩塊互相平行的夾板12，夾板12的內(nèi)側(cè)表面上與副平臺(tái)7的側(cè)面相對(duì)應(yīng)處開有若干個(gè)氣孔12-1，氣孔12-1中通有高壓氣體，正向繞組單元13和反向繞組單元15縱向設(shè)置在動(dòng)子9的兩端上，正向驅(qū)動(dòng)器14控制正向繞組單元13中的電流方向和大小，反向驅(qū)動(dòng)器16控制反向繞組單元15中的電流方向和大小。由于夾板12設(shè)置在副平臺(tái)7的兩側(cè)，氣孔12-1中射出的高壓氣體在夾板12與副平臺(tái)7的兩側(cè)面間形成能傳遞動(dòng)力的氣墊，當(dāng)副平臺(tái)7在動(dòng)子9和定子10的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，就帶動(dòng)主平臺(tái)6運(yùn)動(dòng)，主平臺(tái)6不受電磁力的作用因此不會(huì)發(fā)生彎曲變形，由于副平臺(tái)7不與主平臺(tái)6直接相連，副平臺(tái)7上的電磁振動(dòng)不會(huì)傳遞到主平臺(tái)6上，所以主平臺(tái)6的定位精度得到顯著提高，會(huì)使承載在其上的工作部件的定位精度顯著提高。本發(fā)明的直線電機(jī)在工作中，正向繞組單元和反向繞組單元分別在正向驅(qū)動(dòng)器和反向驅(qū)動(dòng)器控制下產(chǎn)生相反方向的電磁力，動(dòng)子9在二爭(zhēng)力的共同作用下工作，即使動(dòng)子9靜止時(shí)正向繞組單元和反向繞組單元中的電流也不為0，產(chǎn)生的電磁力也存在。由于電磁力不消失，因此能夠?qū)垢蓴_力，所以動(dòng)子9有很好的靜止剛性，定位精度大大提高。由于電流始終不為0，不落入不感帶中，所以本發(fā)明的直線電機(jī)響應(yīng)迅速，具有很好的運(yùn)動(dòng)剛度。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)新穎、成本較低和易于推廣實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是現(xiàn)有技術(shù)直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖1的A-A剖視圖，圖4是動(dòng)子3繞組中電流i與動(dòng)子3上電磁力F的關(guān)系曲線圖，圖5是動(dòng)子3繞組中電流i與繞組電壓V的關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施例方式
一下面結(jié)合圖1和圖3具體說明本實(shí)施方式。它由主平臺(tái)6、主導(dǎo)軌8、副平臺(tái)7、副導(dǎo)軌11、定子10、動(dòng)子9、正向繞組單元13、正向驅(qū)動(dòng)器14、反向繞組單元15、反向驅(qū)動(dòng)器16和夾板12組成，主平臺(tái)6設(shè)置在主導(dǎo)軌8上并能在主導(dǎo)軌8上運(yùn)動(dòng)，副平臺(tái)7和副導(dǎo)軌11被罩在主平臺(tái)6和主導(dǎo)軌8的內(nèi)下側(cè)，副平臺(tái)7設(shè)置在副導(dǎo)軌11上并能在副導(dǎo)軌11上運(yùn)動(dòng)，主導(dǎo)軌8平行于副導(dǎo)軌11，動(dòng)子9設(shè)置在副平臺(tái)7的下表面上并與設(shè)置在其下方的定子10相對(duì)應(yīng)，主平臺(tái)6的下表面上與主導(dǎo)軌8相垂直地設(shè)置兩塊互相平行的夾板12，夾板12的內(nèi)側(cè)表面上與副平臺(tái)7的側(cè)面相對(duì)應(yīng)處開有若干個(gè)氣孔12-1，氣孔12-1中通有高壓氣體。正向繞組單元13和反向繞組單元15縱向設(shè)置在動(dòng)子9的兩端上，正向驅(qū)動(dòng)器14控制正向繞組單元13中的電流方向和大小，反向驅(qū)動(dòng)器16控制反向繞組單元15中的電流方向和大小。
權(quán)利要求
1.一種具有雙動(dòng)子繞組單元和復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的直線電機(jī)，其特征是它由主平臺(tái)(6)、主導(dǎo)軌(8)、副平臺(tái)(7)、副導(dǎo)軌(11)、定子(10)、動(dòng)子(9)、正向繞組單元(13)、正向驅(qū)動(dòng)器(14)、反向繞組單元(15)、反向驅(qū)動(dòng)器(16)和夾板(12)組成，主平臺(tái)(6)設(shè)置在主導(dǎo)軌(8)上并能在主導(dǎo)軌(8)上運(yùn)動(dòng)，副平臺(tái)(7)和副導(dǎo)軌(11)被罩在主平臺(tái)(6)和主導(dǎo)軌(8)的內(nèi)下側(cè)，副平臺(tái)(7)設(shè)置在副導(dǎo)軌(11)上并能在副導(dǎo)軌(11)上運(yùn)動(dòng)，主導(dǎo)軌(8)平行于副導(dǎo)軌(11)，動(dòng)子(9)設(shè)置在副平臺(tái)(7)的下表面上并與設(shè)置在其下方的定子(10)相對(duì)應(yīng)，主平臺(tái)(6)的下表面上與主導(dǎo)軌(8)相垂直地設(shè)置兩塊互相平行的夾板(12)，夾板(12)的內(nèi)側(cè)表面上與副平臺(tái)(7)的側(cè)面相對(duì)應(yīng)處開有若干個(gè)氣孔(12-1)，氣孔(12-1)中通有高壓氣體，正向繞組單元(13)和反向繞組單元(15)縱向設(shè)置在動(dòng)子(9)的兩端上，正向驅(qū)動(dòng)器(14)控制正向繞組單元(13)中的電流方向和大小，反向驅(qū)動(dòng)器(16)控制反向繞組單元(15)中的電流方向和大小。
全文摘要
本發(fā)明公開一種直線電機(jī)——具有雙動(dòng)子繞組單元和復(fù)合運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的直線電機(jī)。它由主平臺(tái)(6)、主導(dǎo)軌(8)、副平臺(tái)(7)、副導(dǎo)軌(11)、定子(10)、動(dòng)子(9)、正向繞組單元(13)、正向驅(qū)動(dòng)器(14)、反向繞組單元(15)、反向驅(qū)動(dòng)器(16)和夾板(12)組成，主平臺(tái)的下表面上與主導(dǎo)軌相垂直地設(shè)置兩塊互相平行的夾板，夾板的內(nèi)側(cè)表面上與副平臺(tái)的側(cè)面相對(duì)應(yīng)處開有若干個(gè)氣孔(12－1)，氣孔中通有高壓氣體，正向繞組單元和反向繞組單元(15)縱向設(shè)置在動(dòng)子的兩端上，驅(qū)動(dòng)器控制繞組單元中的電流方向和大小。主平臺(tái)不受電磁力的作用因此不會(huì)發(fā)生彎曲變形，副平臺(tái)上的電磁振動(dòng)不會(huì)傳遞到主平臺(tái)上，動(dòng)子有很好的靜止剛性，定位精度大大提高。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)新穎、成本較低和易于推廣實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K41/02GK1540846SQ20031010765
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者郝雙暉, 宋寶玉, 郝明暉 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)