。
[0023]图2是本发明局部示意图。
[0024]图3是本发明整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]参照图1至图3，对称式永磁同步直线电机，包括动子I和若干对称式布置在动子两侧的定子导轨2，若干所述的定子导轨2构成动子运动的运动轨道；所述的动子I的底部两侧分别对称布置有三组阵列式永磁体11，所述的定子导轨2具有U字形结构，并且两侧所述的定子导轨的U字形结构的开口端相对；所述的U字形结构的开口端的上、下位置均固定安装有结构相同的牵引力线圈21、22，所述的U字形结构的底部的内侧固定安装有悬浮力线圈23 ；
[0026]位于所述的U字形结构的底部内侧的悬浮力线圈23与位于所述的动子的底部对应位置的阵列式永磁体11相互作用同时产生动子向上悬浮的牵引力以及法向吸力，动子两侧对称式布置的定子导轨上的悬浮力线圈与阵列式永磁体产生的法向吸力相互作用使直线电机的动子始终在导轨中间运动；
[0027]位于所述的U字形结构的开口端上、下位置的牵引力线圈21、22分别与位于动子的底部对应位置的阵列式永磁体11相互作用同时产生沿运动导轨的长度方向移动的导向力以及法向吸力；并且位于开口端上端位置的牵引力线圈与位于动子的底部对应位置的阵列式永磁体相互作用产生的法向吸力和位于开口端下端位置的牵引力线圈与位于动子的底部对应位置的阵列式永磁体相互作用产生的法向吸力相互抵消。
[0028]所述的动子I的底部两侧分别开设有放置阵列式永磁体11的永磁体固定槽111。
[0029]所述的U字形结构的开口端的上下位置分别开设有放置牵引力线圈21、22的牵引力线圈固定槽211、221。
[0030]所述的U字形结构的底部的内侧开设有放置悬浮力线圈23的悬浮力线圈固定槽231。
[0031]所述的运动轨道由若干所述的定子导轨2可拆卸式地连接。
[0032]使用时，控制悬浮力线圈供电，作为直线电机的初级，采用阵列式永磁体使永磁体下方的磁场大大加强，而其上方的磁场减弱，这样能更充分的利用磁场能提供动子行引力，有效提高了能源的使用率，有效降低了能耗；且永磁体无需相关的控制部件，有效简化了动子供电控制设备。阵列式永磁体由不同方向角度的永磁块组成，永磁块采用Halbach排列方式阵列，作为直线电机的次级，控制悬浮力线圈的通电区域以及电压频率、大小，悬浮力线圈与阵列式永磁体相互作用产生动子向上悬浮的牵引力，产生向上悬浮的牵引力的同时会产生法向吸力，但是由于有二个对称的定子导轨，另一边也会提供相反方向的法向吸力，这就会抵消这种力，同时这二个吸力相互作用，最终会使得动子始终在二个定子导轨的中间位置运动，起到直线电机动子运动导向力的作用。
[0033]控制牵引力线圈供电，作为直线电机的初级，阵列式永磁体由不同方向角度的永磁块组成，永磁块采用Halbach排列方式阵列，作为直线电机的次级，控制牵引力线圈的通电区域以及电压频率、大小，牵引力线圈与阵列式永磁体相互作用产生动子的牵引力。其中，安装在动子底部的阵列式永磁体起励磁线圈作用，牵引力线圈起电枢作用，由变频装置给在定子轨道内侧的悬浮力线圈和牵引力线圈供电，动子的运行速度与供给牵引力线圈的电流频率成正比，其推力的大小又与该电流的幅值成正比。
[0034]同时，位于开口端上端位置的牵引力线圈与位于动子的底部对应位置的阵列式永磁体相互作用产生的法向吸力和位于开口端下端位置的牵引力线圈与位于动子的底部对应位置的阵列式永磁体相互作用产生的法向吸力相互抵消。因此悬浮力线圈与阵列式永磁体产生的向上的牵引力，只需抵消动子的重力，一般动子的质量不会变，这就使得动子悬浮控制的简便有效，由相互对称的牵引力线圈和阵列式永磁体相互作用产生运行的牵引力能极大改变动子的运行精度和速度。
[0035]本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【主权项】
1.对称式永磁同步直线电机，其特征在于:包括动子和若干对称式布置在动子两侧的定子导轨，若干所述的定子导轨构成动子运动的运动轨道；所述的动子的底部两侧分别对称布置有三组阵列式永磁体，所述的定子导轨具有U字形结构，并且两侧所述的定子导轨的U字形结构的开口端相对；所述的U字形结构的开口端的上、下位置均固定安装有结构相同的牵引力线圈，所述的U字形结构的底部内侧固定安装有悬浮力线圈； 位于所述的U字形结构的底部内侧的悬浮力线圈与位于所述的动子的底部对应位置的阵列式永磁体相互作用同时产生动子向上悬浮的牵引力以及法向吸力，动子两侧对称式布置的定子导轨上的悬浮力线圈与阵列式永磁体产生的法向吸力相互作用使直线电机的动子始终在导轨中间运动； 位于所述的U字形结构的开口端上、下位置的牵引力线圈分别与位于动子的底部对应位置的阵列式永磁体相互作用同时产生沿运动导轨的长度方向移动的导向力以及法向吸力；并且位于开口端上端位置的牵引力线圈与位于动子的底部对应位置的阵列式永磁体相互作用产生的法向吸力和位于开口端下端位置的牵引力线圈与位于动子的底部对应位置的阵列式永磁体相互作用产生的法向吸力相互抵消。
2.如权利要求1所述的对称式永磁同步直线电机，其特征在于:所述的动子的底部两侧分别开设有放置阵列式永磁体的永磁体固定槽。
3.如权利要求2所述的对称式永磁同步直线电机，其特征在于:所述的U字形结构的开口端的上下位置分别开设有放置牵引力线圈的牵引力线圈固定槽。
4.如权利要求3所述的对称式永磁同步直线电机，其特征在于:所述的U字形结构的底部的内侧开设有放置悬浮力线圈的悬浮力线圈固定槽。
5.如权利要求4所述的对称式永磁同步直线电机，其特征在于:所述的运动轨道由若干所述的定子导轨可拆卸式地连接。
【专利摘要】对称式永磁同步直线电机，包括动子和若干对称式布置在动子两侧的定子导轨，若干定子导轨构成动子运动的运动轨道；动子的底部两侧分别对称布置有三组阵列式永磁体，定子导轨具有U字形结构，并且两侧定子导轨的U字形结构的开口端相对；U字形结构的开口端的上、下位置均固定安装有牵引力线圈，U字形结构的底部的内侧固定安装有悬浮力线圈；位于所述的U字形结构的底部内侧的悬浮力线圈与位于所述的动子的底部对应位置的阵列式永磁体相互作用同时产生动子向上悬浮的牵引力以及法向吸力，动子两侧对称式布置的定子导轨上的悬浮力线圈与阵列式永磁体产生的法向吸力相互作用使直线电机的动子始终在导轨中间运动。
【IPC分类】H02K41-03
【公开号】CN104617741
【申请号】CN201510068184
【发明人】史伟民, 许守金, 杨亮亮, 葛宏伟, 欧阳博, 刘权庆
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月10日