專利名稱：具有雙動子繞組單元的直線電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于直線電機領(lǐng)域，具體涉及一種具有兩個能產(chǎn)生相反方向電磁力的動子繞組單元的直線電機。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的直線電機如圖2所示，需要動子1靜止時，動子1中三相繞組中電流應(yīng)該為0，這時動子1上除重力作用外沒有電磁力的作用，這時候的動子1抗干擾能力極差，任何一點外力都可能使之沿導(dǎo)軌發(fā)生位移，影響直線電機的定位精度。圖3是動子1中繞組電流i與動子1上電磁力F的關(guān)系曲線，在繞組電流i接近于0時存在一個電磁力為0的不感帶I，因此當(dāng)動子1中繞組電流從0開始上升時，電磁力有個滯后出現(xiàn)的時間差。圖4是動子1中繞組電流i與繞組電壓V的關(guān)系曲線，當(dāng)繞組電壓V接近于0時存在一個繞組電流為0的不感帶II，因此當(dāng)動子1中繞組電壓V從0開始上升時，繞組電流i有個滯后出現(xiàn)的時間差。兩個時間差的存在使直線電機靜止后再起動時對信號的響應(yīng)時間長，影響直線電機的使用性能。不感帶的存在還使直線電機在繞組電流較小時剛性下降，影響使用直線電機的運動平臺的運動剛性。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的直線電機抗干擾能力差、對信號的響應(yīng)時間長和運動剛性低的缺陷，提供一種抗干擾能力強、對信號響應(yīng)迅速和運動剛性強的直線電機。本發(fā)明是通過下述方案予以實現(xiàn)的，一種具有雙動子繞組單元的直線電機，它由動子2、定子3、正向繞組單元4、正向驅(qū)動器5、反向繞組單元6和反向驅(qū)動器7組成，正向繞組單元4和反向繞組單元6縱向設(shè)置在動子2的兩端上，正向驅(qū)動器5控制正向繞組單元4中的電流方向和大小，反向驅(qū)動器7控制反向繞組單元6中的電流方向和大小。本發(fā)明的直線電機在工作中，正向繞組單元和反向繞組單元分別在正向驅(qū)動器和反向驅(qū)動器控制下產(chǎn)生相反方向的電磁力，動子2在二爭力的共同作用下工作，即使動子2靜止時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，所以動子2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)明的直線電機響應(yīng)迅速，具有很好的運動剛性。本發(fā)明具有設(shè)計新穎、成本較低和易于推廣實施的優(yōu)點。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是現(xiàn)有的直線電機的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是動子1中繞組電流i與動子1上電磁力F的關(guān)系曲線圖，圖4是動子1中繞組電流i與繞組電壓V的關(guān)系曲線圖，圖5是實施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
一下面結(jié)合圖1具體說明本實施方式。它由動子2、定子3、正向繞組單元4、正向驅(qū)動器5、反向繞組單元6和反向驅(qū)動器7組成，正向繞組單元4和反向繞組單元6縱向設(shè)置在動子2的兩端上，正向驅(qū)動器5控制正向繞組單元4中的電流方向和大小，反向驅(qū)動器7控制反向繞組單元6中的電流方向和大小。
具體實施方式
二下面結(jié)合圖5具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是，它還包括控制器8、比例增益器10、比例增益器11和預(yù)加轉(zhuǎn)矩器9，控制器8接收動子2反饋回來的位移信號x并發(fā)出轉(zhuǎn)矩信號f，轉(zhuǎn)矩信號f的一路與比例增益器10的比例增益K2相乘后與預(yù)加轉(zhuǎn)矩器9發(fā)出的信號f0疊加并把信號K2f+f0傳遞給正向驅(qū)動器5，正向驅(qū)動器5控制正向繞組單元4，轉(zhuǎn)矩信號f的另一路與比例增益器11的比例增益K1相乘后減去預(yù)加轉(zhuǎn)矩器9發(fā)出的信號f0并把信號K1f-f0傳遞給反向驅(qū)動器7，反向驅(qū)動器7控制反向繞組單元6，正向繞組單元4給動子2提供電磁力F1，反向繞組單元6給動子2提供電磁力F2，動子2在電磁力F1和電磁力F2的共同作用下運動。本實施方式通過控制器8統(tǒng)一控制兩個驅(qū)動器，使直線電機工作方式更多樣。
具體實施方式
三本實施方式與實施方式二的不同點是，比例增益K1和比例增益K2的值同為二分之一。
權(quán)利要求
1.一種具有雙動子繞組單元的直線電機，其特征是它由動子(2)、定子(3)、正向繞組單元(4)、正向驅(qū)動器(5)、反向繞組單元(6)和反向驅(qū)動器(7)組成，正向繞組單元(4)和反向繞組單元(6)縱向設(shè)置在動子(2)的兩端上，正向驅(qū)動器(5)控制正向繞組單元(4)中的電流方向和大小，反向驅(qū)動器(7)控制反向繞組單元(6)中的電流方向和大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙動子繞組單元的直線電機，其特征是它還包括控制器(8)、比例增益器(10)、比例增益器(11)和預(yù)加轉(zhuǎn)矩器(9)，控制器(8)接收動子(2)反饋回來的位移信號(x)并發(fā)出轉(zhuǎn)矩信號(f)，轉(zhuǎn)矩信號(f)的一路與比例增益器(10)的比例增益(K2)相乘后與預(yù)加轉(zhuǎn)矩器(9)發(fā)出的信號(f0)疊加并把信號(K2f+f0)傳遞給正向驅(qū)動器(5)，正向驅(qū)動器(5)控制正向繞組單元(4)，轉(zhuǎn)矩信號(f)的另一路與比例增益器(11)的比例增益(K1)相乘后減去預(yù)加轉(zhuǎn)矩器(9)發(fā)出的信號(f0)并把信號(K1f-f0)傳遞給反向驅(qū)動器(7)，反向驅(qū)動器(7)控制反向繞組單元(6)，正向繞組單元(4)給動子(2)提供電磁力(F1)，反向繞組單元(6)給動子(2)提供電磁力(F2)，動子(2)在電磁力(F1)和電磁力(F2)的共同作用下運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有雙動子繞組單元的直線電機，其特征是比例增益(K1)和比例增益(K2)的值同為二分之一。
全文摘要
本發(fā)明屬于直線電機領(lǐng)域，具體公開一種具有兩個能產(chǎn)生相反方向電磁力的動子繞組單元的直線電機——具有雙動子繞組單元的直線電機。它由動子(2)、定子(3)、正向繞組單元(4)、正向驅(qū)動器(5)、反向繞組單元(6)和反向驅(qū)動器(7)組成，正向繞組單元(4)和反向繞組單元(6)縱向設(shè)置在動子(2)的兩端上，正向驅(qū)動器(5)控制正向繞組單元(4)中的電流方向和大小，反向驅(qū)動器(7)控制反向繞組單元(6)中的電流方向和大小。由于電磁力不消失，因此能夠?qū)垢蓴_力，所以動子(2)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)明的直線電機響應(yīng)迅速。本發(fā)明具有設(shè)計新穎、成本較低和易于推廣實施的優(yōu)點。
文檔編號H02K41/02GK1540847SQ20031010765
公開日2004年10月27日 申請日期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 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)