永磁電機及其部件以及永磁電機平臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種永磁電機及其部件以及永磁電機平臺。該永磁電機，包括：并排設置的第一磁鐵組件和第二磁鐵組件，第一磁鐵組件和第二磁鐵組件被設置為基本上相對于兩者之間的中心平面對稱；第一線圈組件，鄰近第一磁鐵組件，并且被配置為能夠與第一磁鐵組件共同構成第一電機；第二線圈組件，鄰近第二磁鐵組件，并且被配置為能夠與第二磁鐵組件共同構成第二電機，第一線圈組件和第二線圈組件被設置為基本上相對于中心平面對稱；以及連接件，固定連接第一線圈組件和第二線圈組件。通過對稱設置兩個磁鐵組件和兩個線圈組件，至少部分地抵消了線圈組件受到的垂直于運動方向的力，有利于提高永磁電機的性能。
【專利說明】永磁電機及其部件以及永磁電機平臺
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及永磁電機及其部件以及永磁電機平臺。
【背景技術】
[0002]圖1示出了典型的鐵芯直線永磁電機運動平臺。其中，在底座170上固定有磁鐵組件110和設置在磁鐵組件110兩側的導軌150。導軌150附近還設置有直線位移傳感器140。工件130通過兩個滑塊160在導軌150上滑動。線圈組件120固定在工件130上，并且線圈組件120上的線圈面對著磁鐵組件110。
[0003]圖2示出了用于鐵芯直線永磁電機的線圈組件120的典型結構。線圈組件120具有鐵芯210。鐵芯210上開有齒槽220。線圈230通過齒槽220纏繞在鐵芯210上。
[0004]在傳統永磁電機中，基于磁鐵以及線圈的布置方式，除了運動方向上的推動力之夕卜，還會在垂直于運動方向的方向上產生額外的力(直線永磁電機的情況下為橫向力，旋轉永磁電機的情況下為軸向力或徑向力)。例如，在為了減小齒槽力而斜置磁鐵的情況下，會產生垂直于運動方向的斜置齒槽力。
[0005]由于額外的力的存在以及這些力隨時間及運動位置的變化，對于永磁電機的運行造成了一些不利的影響。例如有可能影響電機的運行精度，有可能使導軌長期受到這些力的作用從而影響其疲勞壽命，并進一步影響電機的可靠性。
實用新型內容
[0006]本實用新型的一個目的在于提供一種永磁電機及其部件以及永磁電機平臺，其能夠至少部分的消除或減小垂直于運動方向的方向上的力。
[0007]根據本實用新型的一個方面，提供了一種永磁電機，包括:并排設置的第一磁鐵組件和第二磁鐵組件，第一磁鐵組件和第二磁鐵組件被設置為基本上相對于兩者之間的中心平面對稱；第一線圈組件，鄰近第一磁鐵組件，并且被配置為能夠與第一磁鐵組件共同構成第一電機；第二線圈組件，鄰近第二磁鐵組件，并且被配置為能夠與第二磁鐵組件共同構成第二電機，第一線圈組件和第二線圈組件被設置為基本上相對于中心平面對稱；以及連接件，固定連接第一線圈組件和第二線圈組件。
[0008]可選地，該永磁電機可以為直線永磁電機。第一磁鐵組件與第二磁鐵組件定義了基本上沿著第一方向的運動方向，第二方向與中心平面垂直，第三方向垂直于第一方向和第二方向，中心平面為平行于第一方向和第三方向的平面，第一線圈組件被設置為使得第一磁鐵組件對第一線圈組件的鐵芯的吸引力基本上在第二方向上，第二線圈組件被設置為使得第二磁鐵組件對第二線圈組件的鐵芯的吸引力基本上在與第二方向相反的方向上。
[0009]可選地，第一線圈組件、第一磁鐵組件、第二磁鐵組件以及第二線圈組件依次設置在第二方向上。
[0010]或者可選地，第二磁鐵組件、第二線圈組件、第一線圈組件以及第一磁鐵組件依次設置在第二方向上。[0011]可選地，該永磁電機還可以包括:基座，第一磁鐵組件和第二磁鐵組件固定在基座上；兩個導軌，固定在基座上，并且基本上沿第一方向延伸；以及兩個滑塊，固定到連接件，并且分別與兩個導軌配合，以限制連接件沿第一方向運動，連接件在第二方向或第三方向上延伸，從而通過兩個滑塊在兩個導軌上滑動。
[0012]可選地，第一磁鐵組件和第二磁鐵組件分別包括多個磁鐵，每一個磁鐵的靠近相應線圈組件的表面在第一方向上的邊緣的至少一部分與第一方向既不平行也不垂直。
[0013]第一線圈組件中的線圈和第二線圈組件中的線圈可以串聯連接，也可以并聯連接。
[0014]可選地，該永磁電機也可以是旋轉式永磁電機，包括轉子和定子。第一磁鐵組件和第二磁鐵組件布置在轉子和定子中的一個上，第一線圈組件和第二線圈組件布置在轉子和定子中的另一個上。第一線圈組件、第一磁鐵組件、第二磁鐵組件以及第二線圈組件可以依次設置在平行于轉子和定子的軸向的方向上。或者作為替代，第二磁鐵組件、第二線圈組件、第一線圈組件以及第一磁鐵組件依次設置在平行于軸向的方向上。
[0015]根據本實用新型的另一個方面，提供了一種永磁電機平臺，包括:第一永磁電機，是根據本實用新型的直線永磁電機；第二永磁電機，也是根據本實用新型的直線永磁電機，設置在第一永磁電機的連接件上。第一永磁電機的第三方向和第二永磁電機的第三方向相同，第二永磁電機的第一方向與第一永磁電機的第一方向成一夾角，使得第二永磁電機的導軌沿著從第一永磁電機的一條導軌到另一條導軌的方向布置。
[0016]根據本實用新型，還提供了一種用于直線永磁電機的部件，包括:基座；第一磁鐵組件和第二磁鐵組件，固定在基座上，第一磁鐵組件和第二磁鐵組件被設置為基本上相對于兩者之間的中心平面對稱，第一磁鐵組件與第二磁鐵組件定義了基本上沿著第一方向的運動方向，中心平面與運動方向平行；以及兩個導軌，固定在基座上，并且基本上沿第一方向延伸，第二方向與中心平面垂直，第三方向垂直于第一方向和第二方向，中心平面為平行于第一方向和第三方向的平面，第一磁鐵組件的磁鐵設置在第一磁鐵組件在第二方向上的一個側面上，第二磁鐵組件的磁鐵設置在第二磁鐵組件在第二方向上的一個側面上，第一磁鐵組件的磁鐵與第二磁鐵組件的磁鐵在第二方向上彼此面對，兩者之間具有預定間隔；或者第一磁鐵組件的磁鐵與第二磁鐵組件的磁鐵在第二方向上彼此遠離。
[0017]相應地，還提供了一種用于直線永磁電機的部件，包括:連接件；第一線圈組件和第二線圈組件，固定連接在連接件上，使得第一線圈組件和第二線圈組件基本上相對于兩者之間的中心平面對稱；以及兩個滑塊，固定到連接件，能夠與直線永磁電機的兩個導軌配合，以限制連接件沿第一方向運動，其中，第一線圈組件的線圈設置在第一線圈組件在垂直于第一方向的第二方向上的一個側面上，第二線圈組件的線圈設置在第二線圈組件在第二方向上的一個側面上，其中，第一線圈組件的線圈與第二線圈組件的線圈在第二方向上彼此面對，并且兩者之間具有預定間隔；或者第一線圈組件的線圈與第二線圈組件的線圈在第二方向上彼此遠離。
[0018]通過對稱設置兩個磁鐵組件和兩個線圈組件，至少部分地抵消了線圈組件受到的垂直于運動方向的力，有利于提高永磁電機的性能。
【專利附圖】
【附圖說明】[0019]圖1示出了典型的鐵芯直線電機運動平臺。
[0020]圖2示出了用于鐵芯直線永磁電機的線圈組件的典型結構。
[0021]圖3是根據本實用新型第一實施例的直線永磁電機的示意結構圖。
[0022]圖4是根據本實用新型第二實施例的直線永磁電機的示意結構圖。
[0023]圖5是根據本實用新型第三實施例的直線永磁電機的示意結構圖。
[0024]圖6是根據本實用新型第三實施例的直線永磁電機的沿著運動方向的示意性結構圖。
[0025]圖7是根據本實用新型第四實施例的直線永磁電機的示意結構圖。
[0026]圖8是第一實施例的變化形式的示意結構圖。
[0027]圖9和圖10是第三實施例的變化形式的示意結構圖。
[0028]圖11是根據本實用新型第五實施例的永磁電機平臺的示意結構圖。
[0029]圖12是本實用新型的實施例中可以使用的一種磁鐵陣列排列方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面參考附圖3至12，詳細描述根據本實用新型的永磁電機。
[0031 ] 本公開文本中主要以直線電機為例進行描述。但是基于直線電機與旋轉電機原理上的相似性，本領域技術人員應該明白，同樣的結構也適用于旋轉式永磁電機。
[0032]根據本實用新型的永磁電機具有并排設置的第一磁鐵組件和第二磁鐵組件。第一磁鐵組件和第二磁鐵組件被設置為基本上相對于兩者之間的中心平面對稱，更具體地說，兩個磁鐵組件中磁鐵的設置方向、排列方式等都相對于中心平面對稱。
[0033]該永磁電機還設置有第一線圈組件和第二線圈組件。
[0034]第一線圈組件鄰近第一磁鐵組件，并且被配置為能夠與第一磁鐵組件共同構成第一電機。
[0035]第二線圈組件鄰近第二磁鐵組件，并且被配置為能夠與第二磁鐵組件共同構成第二電機。
[0036]第一線圈組件和第二線圈組件被設置為基本上相對于中心平面對稱，并且通過連接件固定連接在一起。
[0037]在直線永磁電機的情況下，第一磁鐵組件和第二磁鐵組件定義運動方向，即多個磁鐵依次排列的方向。中心平面平行于運動方向。
[0038]在旋轉式永磁電機的情況下，該永磁電機包括轉子和定子。第一磁鐵組件和第二磁鐵組件布置在轉子和定子中的一個上。第一線圈組件和第二線圈組件布置在轉子和定子中的另一個上。中心平面垂直于定子和轉子的軸向(即平行于旋轉方向)。
[0039]這樣，由于第一電機和第二電機相對于平行于運動方向(或者，在旋轉式永磁電機的情況下，垂直于軸向)的中心平面對稱設置，第一線圈組件和第二線圈組件受到的垂直于運動方向(平行于軸向)的力彼此方向相反，大小相等。而由于用連接件將第一線圈組件和第二線圈組件固定連接在一起，所以第一線圈組件和第二線圈組件分別在垂直于中心平面方向上受到的力彼此抵消。這樣，至少部分地消除了垂直于運動方向的橫向力，有助于提升永磁電機的性能。
[0040]另外，根據本實用新型的新型結構實際上是在有限的空間內由兩個電機來同時驅動平臺，可以大幅度提高平臺的輸出能力。
[0041]另外，第一線圈組件中的線圈和第二線圈組件中的線圈可以串聯連接，也可以并聯連接。
[0042]下面詳細描述根據本實用新型的各個實施例。
[0043]第一實施例
[0044]圖3是根據本實用新型第一實施例的直線永磁電機的示意結構圖。
[0045]在圖3所示的直線永磁電機中，第一磁鐵組件310和第二磁鐵組件315設置在磁鐵安裝板上。兩個磁鐵組件相對于兩者之間的中心平面對稱設置。
[0046]第一線圈組件320和第二線圈組件325分別設置在第一磁鐵組件310和第二磁鐵組件325上方。兩個線圈組件也相對于中心平面對稱設置。
[0047]連接件(即工件)330將第一線圈組件320和第二線圈組件325固定連接在一起。
[0048]另外，連接件330的兩端可以通過滑塊(圖3中未示出)搭在導軌350上，從而沿著導軌運動。
[0049]在圖3所示的永磁電機中，在平行于磁鐵組件和線圈組件相面對的表面的平面內，垂直于運動方向(X方向)的方向(Y方向)上，第一線圈組件320和第二線圈組件325所受到的力大小相等，方向相反。在使用連接件330將第一線圈組件320和第二線圈組件325固定連接的情況下，Y方向上所受到的力基本上都被抵消掉。
[0050]例如，當為了減小齒槽力而將磁鐵組件中的磁鐵傾斜放置(即相對于運動方向(X方向)成一夾角)的情況下，通過對稱放置兩組磁鐵組件，并相應設置兩個線圈組件，可以消除所產生的Y方向上的斜置齒槽力。
[0051]第二實施例
[0052]圖4是根據本實用新型第二實施例的直線永磁電機的示意結構圖。
[0053]根據第二實施例的直線永磁電機包括設置在第一磁鐵安裝板411上的第一磁鐵組件(磁鐵陣列)410和設置在第二磁鐵安裝板417上的第二磁鐵組件(磁鐵陣列)415 ;分別與第一磁鐵組件410和第二磁鐵組件415相對設置的第一線圈組件420和第二線圈組件425 ;固定連接第一線圈組件420和第二線圈組件425的連接件(工件)430 ;以及導軌450和滑塊460，連接件430通過滑塊460在導軌450上滑動。
[0054]在根據第二實施例的直線永磁電機中，第一磁鐵組件410和第二磁鐵組件415不再設置于同一個平面上，而是成一夾角，從而第一磁鐵組件410和第二磁鐵組件415與兩者之間的中心平面之間也不再是垂直關系，而是成一夾角。
[0055]通過如圖4所示對稱設置兩個磁鐵組件和兩個線圈組件，同樣可以抵消垂直于運動方向的方向上的部分力。
[0056]第三實施例
[0057]圖5是根據本實用新型第三實施例的直線永磁電機的示意結構圖。圖6是根據本實用新型第三實施例的直線永磁電機的沿著運動方向的示意性結構圖。
[0058]根據第三實施例的直線永磁電機包括設置在磁鐵安裝板518的相反兩側上的第一磁鐵組件(磁鐵陣列)510和第二磁鐵組件(磁鐵陣列)515 ;分別與第一磁鐵組件510和第二磁鐵組件515相對設置的第一線圈組件520和第二線圈組件525 ;固定連接第一線圈組件520和第二線圈組件525的連接件(工件)530 ;導軌550和滑塊560，連接件530通過滑塊560在導軌550上滑動；以及直線位移傳感器540。
[0059]第一磁鐵組件510和第二磁鐵組件515 (以及磁鐵安裝板518)定義了基本上沿著X方向的運動方向。
[0060]第一磁鐵組件510和第二磁鐵組件515之間的中心平面平行于X-Z平面。Y方向與中心平面垂直。Z方向與X方向、Y方向都垂直。
[0061]第一線圈組件520受到第一磁鐵組件510的吸引力在-Y方向上。第二線圈組件525受到第二磁鐵組件515的吸引力在Y方向上。兩個線圈組件分別受到的吸引力大小基本相等，方向基本相反。這樣，這兩個線圈組件所受到的吸引力被抵消。
[0062]在傳統的鐵芯直線永磁電機中，由于鐵芯直線電機的線圈是埋在鐵芯中的(如圖2所示)，鐵芯由導磁性能很好的材料制成，這樣在鐵芯線圈組件和磁鐵組件之間就存在著Z方向上很大的法向吸引力(參見圖1)。通常這個法向吸引力是電機輸出力的數倍，有時甚至高達十倍以上。這樣，連接件(工件)和電機的直線軸承就承受著非常大的法向力，這對電機工作來講是不利因素，尤其是工件就必須要有比較好的剛度和強度，工件的質量就難以進一步減小。在電機平臺工作中當然希望工件的質量越小越好，這樣有利于提高電機的實際驅動能力。因此，在現有技術中，如何在有限的空間(尤其是電機平臺寬度方向尺寸有限，既Y方向尺寸有限)內進一步提高電機平臺的輸出能力是困擾電機設計者的一個難題。
[0063]如圖5所示根據本實用新型第三實施例的直線永磁電機很好地解決了這個問題。
[0064]采用根據本實用新型第三實施例的新型結構，巧妙地把水平安裝的電機轉換成豎直安裝，原來是Z方向的法向吸引力就轉換成Y方向上的力。這樣有利于改善工件的受力情況，把原來工件所承受的比較大的法向力消除掉了，利于工件的優化設計，可以減輕工件的變形和質量，利于提高電機輸出力和精度。
[0065]同時，原來很大的法向吸引力被消除掉了，平臺的直線軸承(導軌)受力情況也將得到比較大的改善，可以提高軸承的運動精度和壽命，甚至可以選用較小的直線軸承實現原來的設計要求，這樣一來既節約了成本又進一步提高了電機的輸出能力(一般較小的直線軸承其運動滑塊的質量也較小，這樣電機可以推動更大質量的有效負載)。
[0066]根據本實用新型第三實施例的直線永磁電機是一種差動結構。在平臺的裝配過程中只要能夠保證兩個線圈組件間的間距在電機運行過程中保持穩定或者基本穩定，那么在電機運動過程中電機氣隙S I和電機氣隙δ 2沒必要保持不變或者穩定，也不必要求這兩個氣隙在電機運行過程中相等或者基本相等。也就是說只要保持兩個線圈組件間的間距不變，電機氣隙在此已經不是敏感參數，如圖6所示。這與圖1所示的扁平鐵芯直線電機完全不同，在圖1的結構中電機氣隙(既線圈組件與磁鐵組件的法向Z方向的間距)是個非常敏感的參數，如果在電機運行過程中氣隙變化比較大，那么會很大程度的影響電機的運行性能，甚至造成電機不能正常工作。我們知道保證兩個線圈組件間的間距d在電機運行過程中保持穩定或者基本穩定在機械上是比較容易實現的，而要保證電機運動過程中氣隙不變是比較困難，而且機械成本也比較大。根據本實用新型第三實施例的直線永磁電機可以極大的降低磁鐵組件的裝配要求和精度，極大降低平臺的機械加工和安裝成本。
[0067]第四實施例
[0068]圖7是根據本實用新型第四實施例的直線永磁電機的示意結構圖。
[0069]第四實施例是第三實施例的一個變體。[0070]根據第四實施例的直線永磁電機包括設置在第一磁鐵安裝板711上的第一磁鐵組件(磁鐵陣列)710和設置在第二磁鐵安裝板717上的第二磁鐵組件(磁鐵陣列)715 ;分別與第一磁鐵組件710和第二磁鐵組件715相對設置的第一線圈組件720和第二線圈組件725 ;固定連接第一線圈組件720和第二線圈組件725的連接件(工件)730 ;導軌750和滑塊760，連接件730通過滑塊760在導軌750上滑動；以及直線位移傳感器740。
[0071]第四實施例與第三實施例的區別之處在于兩個磁鐵組件與兩個線圈組件之間的位置關系發生了變化。
[0072]在第三實施例中，第一線圈組件520、第一磁鐵組件510、第二磁鐵組件515以及第二線圈組件525依次設置在-Y方向上。換言之，兩個磁鐵組件設置在中間，而兩個線圈組件設置在兩側。
[0073]而在第四實施例中，第二磁鐵組件715、第二線圈組件725、第一線圈組件720以及第一磁鐵組件710依次設置在Y方向上。換言之，兩個磁鐵組件設置在兩側，而兩個線圈組件設置在中間。
[0074]上面第三實施例和第四實施例中描述了直線永磁電機的情況下，兩個磁鐵陣列朝著相反的方向設置的情況。
[0075]在旋轉式永磁電機的情況下，可以是第一線圈組件、第一磁鐵組件、第二磁鐵組件以及第二線圈組件依次設置在平行于轉子和定子的軸向的方向上。或者，也可以是第二磁鐵組件、第二線圈組件、第一線圈組件以及第一磁鐵組件依次設置在平行于軸向的方向上。
[0076]變化形式
[0077]根據本實用新型的永磁電機只要兩個磁鐵組件以及兩個線圈組件是對稱設置的，就可以實現抵消至少部分橫向(垂直于運動方向)力的效果。永磁電機的其它部件與磁鐵組件、線圈組件之間的位置關系不限于圖3-7中所示的情形。
[0078]例如圖8是第一實施例的一種變化形式的示意結構圖。圖9和圖10是第三實施例的變化形式的示意結構圖。
[0079]在圖8所示永磁電機中，第一磁鐵組件810和第二磁鐵組件815設置在磁鐵安裝板818的同一個垂直于基座的側面上。面對著第一磁鐵組件810和第二磁鐵組件815，分別設置了第一線圈組件820和第二線圈組件825。連接件(工件)830、導軌850以及滑塊860的設置基本上可以與圖3所示第一實施例的情形相同。
[0080]與圖3相比，圖8所示永磁電機中的兩個磁鐵組件810、815和兩個線圈組件820、825的設置方向(磁鐵安裝板818的設置方向)繞運動方向上的軸(X軸)旋轉了 90°。
[0081]在圖9所示永磁電機中，第一磁鐵組件910和第二磁鐵組件915設置在磁鐵安裝板918的兩個側面上。面對著第一磁鐵組件910和第二磁鐵組件915，分別設置了第一線圈組件920和第二線圈組件925。連接件(工件)930、導軌950以及滑塊960的設置基本上可以與圖5所示第三實施例的情形相同。
[0082]與圖5相比，圖9所示永磁電機中的兩個磁鐵組件910、915和兩個線圈組件920、925的設置方向(磁鐵安裝板918的設置方向)繞運動方向上的軸(X軸)旋轉了一個小于90°的角度。
[0083]在圖10所示永磁電機中，第一磁鐵組件1010和第二磁鐵組件1015設置在磁鐵安裝板1018的兩個側面上。面對著第一磁鐵組件1010和第二磁鐵組件1015，分別設置了第一線圈組件1020和第二線圈組件1025。連接件(工件)1030、導軌1050以及滑塊1060的設置基本上可以與圖5所示第三實施例的情形相同。
[0084]與圖5相比，圖10所示永磁電機中的兩個磁鐵組件1010、1015和兩個線圈組件1020、1025的設置方向(磁鐵安裝板1018的設置方向)繞運動方向上的軸(X軸)旋轉了
90。。
[0085]在上面的各個實施例中，第一磁鐵組件、第二磁鐵組件、磁鐵安裝板、導軌等可以固定在所述基座上。另外，磁鐵安裝板可以作為磁鐵組件的一部分。在圖3和5所示第一和第三實施例中,兩個磁鐵組件共用同一個磁鐵安裝板的兩個側面。在圖4和6所示第二和第四實施例中，兩個磁鐵組件分別具有各自的磁鐵安裝板。
[0086]第五實施例
[0087]圖11是根據本實用新型第五實施例的永磁電機平臺的示意結構圖。
[0088]基于根據本實用新型的永磁電機，可以提供一種新型的XY永磁電機平臺。
[0089]該新型的永磁電機平臺由兩個根據本實用新型的直線永磁電機構成。第二永磁電機設置在第一永磁電機的連接件(工件)上。第一永磁電機的運動方向在例如X方向上，推動其連接件(工件)帶動第二永磁電機沿著X方向運動。第二永磁電機的運動方向可以與第一永磁電機的運動方向垂直，例如在Y方向上，推動其連接件(工件)沿著Y方向運動。從而可以實現第二永磁電機的連接件(工件)在X和Y兩個方向上的運動。
[0090]圖11以第三實施例的永磁電機的結構為例示出了永磁電機平臺的示意性結構。本領域技術人員應該明白，本實用新型的永磁電機平臺的結構不限于此。另外，也可以一個直線永磁電機采用本實用新型的結構，而另一個直線永磁電機采用其它的結構。
[0091]在圖11中，位于下部的第一永磁電機包括設置在磁鐵安裝板1118X的兩個側面上的第一磁鐵組件11IOX和第二磁鐵組件1115X。面對著第一磁鐵組件11IOX和第二磁鐵組件1115X，分別設置了第一線圈組件1120X和第二線圈組件1125X。連接件(工件)1130X、導軌1150X以及滑塊(未示出)的設置基本上可以與圖5所示第三實施例的情形相同。導軌1150X和磁鐵安裝板1118X基本上沿X方向設置，使得運動方向基本上沿著X方向。連接件1130X沿著Y方向跨過磁鐵安裝板1118X搭在兩個導軌1150X1。
[0092]位于上部的第二永磁電機設置在第一永磁電機的連接件1130X上，包括設置在磁鐵安裝板1118Y的兩個側面上的第一磁鐵組件1110Y和第二磁鐵組件1115Y。面對著第一磁鐵組件1110Y和第二磁鐵組件1115Y，分別設置了第一線圈組件1120Y和第二線圈組件1125Y。連接件(工件)1130Y、導軌1150Y以及滑塊(未示出)的設置基本上可以與圖5所示第三實施例的情形相同。導軌1150Y和磁鐵安裝板1118Y基本上沿Y方向設置，使得運動方向基本上沿著Y方向。連接件1130Y沿著X方向跨過磁鐵安裝板1118Y搭在兩個導軌1150Y 上。
[0093]第二永磁電機的運動方向也可以不與第一永磁電機的運動方向垂直，而是成任一夾角，使得第二永磁電機的導軌從第一永磁電機的一條導軌到另一條導軌的方向布置。
[0094]在這種新型的XY永磁電機平臺中，連接件(工件)1130X、連接件(工件)1130Y、X方向直線軸承和Y方向直線軸承的受力狀態可以得到優化，進一步提高XY平臺的動態響應、精度和速度。采用這種新型結構可以進一步提高平臺X方向和Y方向的輸出能力，用比較小的驅動電流可以得到比較大的平臺輸出力，改善平臺的熱效應，提高平臺的運動精度，尤其是熱漂移。在根據該實施例裝配的永磁電機平臺樣品中，X方向的最大加速度可達6G(G是重力加速度)，最大速度可達2.5m/s ；Y方向的最大加速度可達IOG以上,最大速度可達3m/s，并且無需強制冷卻。這種新型平臺結構緊湊，成本較低，在半導體焊線機、固晶機，LED封裝、測試和分類等設備中有著廣泛的應用前景。
[0095]圖12是本實用新型的實施例中可以使用的一種磁鐵陣列排列方式的示意圖。在此，以圖5所示第三實施例為例進行圖示，所以磁鐵設置在X-Z平面內。
[0096]第一和第二磁鐵組件的磁鐵1210既可以相對于運動方向(圖12中為X方向)偏置一定角度Θ ( Θ可正可負，即可以偏置不同方向和角度)，也可以不偏置(θ=0)。不管是否偏置均在本實用新型權利要求范圍內。
[0097]更進一步地，第一磁鐵組件和第二磁鐵組件分別包括多個磁鐵，每一個磁鐵的靠近相應線圈組件的表面在第一方向上的邊緣的至少一部分與第一方向既不平行也不垂直。
[0098]至此，已參考附圖描述了根據本實用新型的各個實施例。然而，本領域技術人員應該明白，還可以對這些實施例做出各種修改和變更，這些修改和變更同樣在本實用新型的保護范圍之內。本實用新型的保護范圍不受說明書中描述的具體細節的限制，而是由所附權利要求書限定。
【權利要求】
1.一種永磁電機,其特征在于,包括: 并排設置的第一磁鐵組件和第二磁鐵組件，所述第一磁鐵組件和所述第二磁鐵組件被設置為基本上相對于兩者之間的中心平面對稱； 第一線圈組件，鄰近所述第一磁鐵組件，并且被配置為能夠與所述第一磁鐵組件共同構成第一電機； 第二線圈組件，鄰近所述第二磁鐵組件，并且被配置為能夠與所述第二磁鐵組件共同構成第二電機，所述第一線圈組件和所述第二線圈組件被設置為基本上相對于所述中心平面對稱；以及 連接件，固定連接所述第一線圈組件和所述第二線圈組件。
2.根據權利要求1的永磁電機，其特征在于， 所述永磁電機為直線永磁電機， 所述第一磁鐵組件與所述第二磁鐵組件定義了基本上沿著第一方向的運動方向， 第二方向與所述中心平面垂直， 第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向， 所述中心平面為平行于所述第一方向和所述第三方向的平面， 所述第一線圈組件被設置為使得所述第一磁鐵組件對所述第一線圈組件的鐵芯的吸引力基本上在第二方向上， 所述第二線圈組件被設置為使得所述第二磁鐵組件對所述第二線圈組件的鐵芯的吸引力基本上在與所述第二方向相反的方向上。
3.根據權利要求2的永磁電機，其特征在于， 所述第一線圈組件、所述第一磁鐵組件、所述第二磁鐵組件以及所述第二線圈組件依次設置在所述第二方向上；或者 所述第二磁鐵組件、所述第二線圈組件、所述第一線圈組件以及所述第一磁鐵組件依次設置在所述第二方向上。
4.根據權利要求3的永磁電機，其特征在于，還包括: 基座，所述第一磁鐵組件和第二磁鐵組件固定在所述基座上； 兩個導軌，固定在所述基座上，并且基本上沿所述第一方向延伸；以及兩個滑塊，固定到所述連接件，并且分別與所述兩個導軌配合，以限制所述連接件沿所述第一方向運動， 所述連接件在所述第二方向或所述第三方向上延伸，從而通過所述兩個滑塊在所述兩個導軌上滑動。
5.根據權利要求2的永磁電機,其特征在于， 所述第一磁鐵組件和所述第二磁鐵組件分別包括多個磁鐵， 每一個磁鐵的靠近相應線圈組件的表面在所述第一方向上的邊緣的至少一部分與所述第一方向既不平行也不垂直。
6.根據權利要求2的永磁電機,其特征在于， 所述第一線圈組件中的線圈和所述第二線圈組件中的線圈串聯連接或并聯連接。
7.根據權利要求1的 永磁電機，該永磁電機包括轉子和定子，其特征在于， 所述第一磁鐵組件和所述第二磁鐵組件布置在所述轉子和定子中的一個上，所述第一線圈組件和所述第二線圈組件布置在所述轉子和定子中的另一個上， 所述第一線圈組件、所述第一磁鐵組件、所述第二磁鐵組件以及所述第二線圈組件依次設置在平行于所述轉子和定子的軸向的方向上，或者所述第二磁鐵組件、所述第二線圈組件、所述第一線圈組件以及所述第一磁鐵組件依次設置在平行于所述軸向的方向上。
8.—種永磁電機平臺,其特征在于,包括: 第一永磁電機，是根據權利要求2至6中任何一項的永磁電機； 第二永磁電機，也是根據權利要求2至6中任何一項的永磁電機,設置在所述第一永磁電機的連接件上， 其中所述第一永磁電機的第三方向和所述第二永磁電機的第三方向相同，所述第二永磁電機的第一方向與所述第一永磁電機的第一方向成一夾角，使得所述第二永磁電機的導軌沿著從所述第一永磁電機的一條導軌到另一條導軌的方向布置。
9.一種用于直線永磁電機的部件，其特征在于，包括: 基座； 第一磁鐵組件和第二磁鐵組件，固定在所述基座上，所述第一磁鐵組件和所述第二磁鐵組件被設置為基本上相對于兩者之間的中心平面對稱，所述第一磁鐵組件與所述第二磁鐵組件定義了基本上沿著第一方向的運動方向，所述中心平面與所述運動方向平行；以及兩個導軌，固定在所述基座上，并且基本上沿所述第一方向延伸， 第二方向與所述中心平面垂直， 第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向，` 所述中心平面為平行于所述第一方向和所述第三方向的平面， 所述第一磁鐵組件的磁鐵設置在所述第一磁鐵組件在所述第二方向上的一個側面上，所述第二磁鐵組件的磁鐵設置在所述第二磁鐵組件在所述第二方向上的一個側面上，所述第一磁鐵組件的磁鐵與所述第二磁鐵組件的磁鐵在所述第二方向上彼此面對，兩者之間具有預定間隔；或者 所述第一磁鐵組件的磁鐵與所述第二磁鐵組件的磁鐵在所述第二方向上彼此遠離。
10.一種用于直線永磁電機的部件，其特征在于，包括: 連接件； 第一線圈組件和第二線圈組件，固定連接在所述連接件上，使得所述第一線圈組件和所述第二線圈組件基本上相對于兩者之間的中心平面對稱；以及 兩個滑塊，固定到所述連接件，能夠與所述直線永磁電機的兩個導軌配合，以限制所述連接件沿第一方向運動， 其中，所述第一線圈組件的線圈設置在所述第一線圈組件在垂直于所述第一方向的第二方向上的一個側面上， 所述第二線圈組件的線圈設置在所述第二線圈組件在所述第二方向上的一個側面上，其中，所述第一線圈組件的線圈與所述第二線圈組件的線圈在所述第二方向上彼此面對，并且兩者之間具有預定間隔；或者 所述第一線圈組件的線圈與所述第二線圈組件的線圈在所述第二方向上彼此遠離。
【文檔編號】H02K3/28GK203674951SQ201420044890
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】肖俊東 申請人:肖俊東