专利名称：具有双动子绕组单元和复合运动平台的直线电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直线电机，它能实现直线方向的动力传输。
背景技术：
现有的直线电机如图2所示，运动平台1在定子2和动子3之间磁场的作用下，沿导轨4运动。由于定子2和动子3之间电磁吸力的作用，运动平台1会在中间处发生弯曲变形，影响运动平台1上表面与机体5之间的尺寸精度，而且定子2和动子3之间磁场的变化也引起运动平台1的振动，影响运动平台1的使用。另外，当需要运动平台1静止时，动子3中三相绕组中电流应该为0，这时动子3上除重力作用外没有电磁力的作用，这时候的运动平台1抗干扰能力极差，任何一点外力都可能使之沿导轨发生位移，影响直线电机的定位精度。图4是动子3绕组中电流i与动子3上电磁力F的关系曲线，在绕组电流i接近于0时存在一个电磁力为0的不感带I，因此当动子3绕组中电流从0开始上升时，电磁力有个滞后出现的时间差。图5是动子3绕组中电流i与绕组电压V的关系曲线，当绕组电压V接近于0时存在一个绕组电流为0的不感带II，因此当动子3绕组中电压V从0开始上升时，绕组电流i有个滞后出现的时间差。两个时间差的存在使直线电机静止后再起动时对信号的响应时间长。不感带的存在还使直线电机在绕组电流较小时刚性下降，影响使用直线电机的运动平台的运动刚性。
发明内容
为了消除电磁力引起的变形和振动对运动平台精度的影响，以及为了克服现有的直线电机平台抗干扰能力差和对信号的响应时间长以及运动刚性低的缺陷，提供一种抗干扰能力强和对信号响应迅速以及运动刚性高的具有复合运动平台的直线电机。本发明是通过下述方案予以实现的，一种具有双动子绕组单元和复合运动平台的直线电机，它由主平台6、主导轨8、副平台7、副导轨11、定子10、动子9、正向绕组单元13、正向驱动器14、反向绕组单元15、反向驱动器16和夹板12组成，主平台6设置在主导轨8上并能在主导轨8上运动，副平台7和副导轨11被罩在主平台6和主导轨8的内下侧，副平台7设置在副导轨11上并能在副导轨11上运动，主导轨8平行于副导轨11，动子9设置在副平台7的下表面上并与设置在其下方的定子10相对应，主平台6的下表面上与主导轨8相垂直地设置两块互相平行的夹板12，夹板12的内侧表面上与副平台7的侧面相对应处开有若干个气孔12-1，气孔12-1中通有高压气体，正向绕组单元13和反向绕组单元15纵向设置在动子9的两端上，正向驱动器14控制正向绕组单元13中的电流方向和大小，反向驱动器16控制反向绕组单元15中的电流方向和大小。由于夹板12设置在副平台7的两侧，气孔12-1中射出的高压气体在夹板12与副平台7的两侧面间形成能传递动力的气垫，当副平台7在动子9和定子10的作用下运动时，就带动主平台6运动，主平台6不受电磁力的作用因此不会发生弯曲变形，由于副平台7不与主平台6直接相连，副平台7上的电磁振动不会传递到主平台6上，所以主平台6的定位精度得到显著提高，会使承载在其上的工作部件的定位精度显著提高。本发明的直线电机在工作中，正向绕组单元和反向绕组单元分别在正向驱动器和反向驱动器控制下产生相反方向的电磁力，动子9在二争力的共同作用下工作，即使动子9静止时正向绕组单元和反向绕组单元中的电流也不为0，产生的电磁力也存在。由于电磁力不消失，因此能够对抗干扰力，所以动子9有很好的静止刚性，定位精度大大提高。由于电流始终不为0，不落入不感带中，所以本发明的直线电机响应迅速，具有很好的运动刚度。本发明具有设计新颖、成本较低和易于推广实施的优点。
图1是本发明的结构示意图，图2是现有技术直线电机的结构示意图，图3是图1的A-A剖视图，图4是动子3绕组中电流i与动子3上电磁力F的关系曲线图，图5是动子3绕组中电流i与绕组电压V的关系曲线图。
具体实施例方式
一下面结合图1和图3具体说明本实施方式。它由主平台6、主导轨8、副平台7、副导轨11、定子10、动子9、正向绕组单元13、正向驱动器14、反向绕组单元15、反向驱动器16和夹板12组成，主平台6设置在主导轨8上并能在主导轨8上运动，副平台7和副导轨11被罩在主平台6和主导轨8的内下侧，副平台7设置在副导轨11上并能在副导轨11上运动，主导轨8平行于副导轨11，动子9设置在副平台7的下表面上并与设置在其下方的定子10相对应，主平台6的下表面上与主导轨8相垂直地设置两块互相平行的夹板12，夹板12的内侧表面上与副平台7的侧面相对应处开有若干个气孔12-1，气孔12-1中通有高压气体。正向绕组单元13和反向绕组单元15纵向设置在动子9的两端上，正向驱动器14控制正向绕组单元13中的电流方向和大小，反向驱动器16控制反向绕组单元15中的电流方向和大小。
权利要求
1.一种具有双动子绕组单元和复合运动平台的直线电机，其特征是它由主平台(6)、主导轨(8)、副平台(7)、副导轨(11)、定子(10)、动子(9)、正向绕组单元(13)、正向驱动器(14)、反向绕组单元(15)、反向驱动器(16)和夹板(12)组成，主平台(6)设置在主导轨(8)上并能在主导轨(8)上运动，副平台(7)和副导轨(11)被罩在主平台(6)和主导轨(8)的内下侧，副平台(7)设置在副导轨(11)上并能在副导轨(11)上运动，主导轨(8)平行于副导轨(11)，动子(9)设置在副平台(7)的下表面上并与设置在其下方的定子(10)相对应，主平台(6)的下表面上与主导轨(8)相垂直地设置两块互相平行的夹板(12)，夹板(12)的内侧表面上与副平台(7)的侧面相对应处开有若干个气孔(12-1)，气孔(12-1)中通有高压气体，正向绕组单元(13)和反向绕组单元(15)纵向设置在动子(9)的两端上，正向驱动器(14)控制正向绕组单元(13)中的电流方向和大小，反向驱动器(16)控制反向绕组单元(15)中的电流方向和大小。
全文摘要
本发明公开一种直线电机——具有双动子绕组单元和复合运动平台的直线电机。它由主平台(6)、主导轨(8)、副平台(7)、副导轨(11)、定子(10)、动子(9)、正向绕组单元(13)、正向驱动器(14)、反向绕组单元(15)、反向驱动器(16)和夹板(12)组成，主平台的下表面上与主导轨相垂直地设置两块互相平行的夹板，夹板的内侧表面上与副平台的侧面相对应处开有若干个气孔(12－1)，气孔中通有高压气体，正向绕组单元和反向绕组单元(15)纵向设置在动子的两端上，驱动器控制绕组单元中的电流方向和大小。主平台不受电磁力的作用因此不会发生弯曲变形，副平台上的电磁振动不会传递到主平台上，动子有很好的静止刚性，定位精度大大提高。本发明具有设计新颖、成本较低和易于推广实施的优点。
文档编号H02K41/02GK1540846SQ20031010765
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月31日 优先权日2003年10月31日
发明者郝双晖, 宋宝玉, 郝明晖 申请人:哈尔滨工业大学