磁体安装座122上的永磁体的同一侧磁场极性相同，以用于与通直流电的线圈绕组21相互作用而产生电磁驱动力，从而驱动永磁体组11和气浮轴承沿定子气浮导轨23的纵向移动。
[0036]本实施例还可以设置冷却系统4，用以冷却通电线圈绕组21，减小因发热引起的测量等误差。冷却系统4由冷却液、供液系统和冷却液通道组成。冷却液可以为水或酒精等液体。供液系统可以采用现有已公布的冷却系统4，本发明中不做详细陈述。冷却液通道加工在线圈铁芯22上，在线圈铁芯22或的表面按照一定的方式布置，以达到较佳的冷却效果O
[0037]本实施例中采用一个永磁体组11和在其两侧对称布置的两个电感组件20产生电磁驱动力，在定子底座24的上方和两边外侧布置气浮支承组件3。冷却系统4中的冷却液通道布置在线圈铁芯22上。
[0038]参照图1、图2，永磁体动子组件I具有动子基座121、永磁体安装座122和永磁体组11。永磁体组11由若干块永磁体组11成，固定安装在永磁体安装座122上。永磁体组11整体形成平板状，且其同一侧的磁场极性相同，以便与通同向电流的线圈导线相互作用而产生同向的电磁驱动力。此实施例下永磁体组11两侧的磁场均被利用来产生驱动力。
[0039]定子线圈组件2包括一个定子底座24、两组相同的电感组件20、两个定子气浮导轨23。如图1所示，位于永磁体组11某一侧的线圈绕组21由至少一段中间段线圈211和两段端部线圈212构成。同一线圈绕组21中的中间段线圈211和端部线圈212均缠绕并绝缘固定在平直的线圈铁芯22上(一般端部线圈212的导线直径要比中间段导线的直径大)。线圈铁芯22的两端固定连接在定子气浮导轨23上。根据连接的牢固度要求，中间段线圈211和端部线圈212的外侧也可分别与定子气浮导轨23绝缘固定。对于包含多个线圈的同一组线圈绕组21而言，端部线圈212仅在永磁体动子组件I运动到该区间时通以大电流，提供加速或减速运动所需的大推力；中间段线圈211则在永磁体动子组件I运动到该区间时通以相对较小的电流，主要通过精确的推力控制抵消运动阻力以实现匀速运动。如果永磁体动子组件I的两侧都布置有线圈绕组21，则须根据永磁体的磁场确定两侧线圈绕组21中紧邻磁场部分导线的电流方向，以确保两侧产生相同方向的推力，从而获得较大的电磁推力。
[0040]两个定子气浮导轨23均固定安装在定子底座24上。线圈绕组21与永磁体组11保持很小的间隙(推荐间隙范围在0.之间)，以便在不发生接触碰撞的前提下产生较大的电磁驱动力。
[0041]气浮轴承由至少两组相对的竖直气浮轴承块31、至少两组水平气浮轴承块32、以及至少两组垂向预紧装置33组成，竖直气浮轴承块31和水平气浮轴承块32均固定安装在动子基座121上，亦可与动子基座121加工成一体结构。竖直气浮轴承块31分布在两个定子气浮导轨23的外侧，水平气浮轴承块32布置在两个定子气浮导轨23的上方。定子气浮导轨23的上水平表面和侧竖直表面为工作平面，分别与水平气浮轴承块32和竖直气浮轴承块31之间形成气浮气膜。竖直气浮轴承块31和水平气浮轴承块32与定子气浮导轨23相对的表面均为光洁平整且相互平行的表面。高压气体经气浮轴承中的气体流道流出后进入气浮轴承、与定子气浮导轨23之间的间隙，形成起气浮支承作用的高压气膜。为了获得较好的气浮支承刚度和稳定性，气浮轴承组件、与定子气浮导轨23相邻表面之间的间隙以不超过微米为宜，这在侧向通过加工装调实现，在垂向通过垂向预紧装置33调整实现。垂向预紧装置33可以为抽真空装置或磁铁，在现有技术中比较常用。
[0042]实施例二
[0043]一种动磁式长行程超精密直线运动机构，包括定子线圈组件2’、气浮支承组件3’和永磁体动子组件1’，所述定子线圈组件2’包括一个以上的定子气浮导轨23’和一个以上的电感组件20’，每个电感组件20’均包括线圈铁芯22’和线圈绕组21’，每个线圈铁芯22’分别固定连接在一定子气浮导轨23’上且其纵向与定子气浮导轨23’的纵向一致；
[0044]所述气浮支承组件3’包括气浮轴承，所述气浮轴承能与定子气浮导轨23’之间形成气浮气膜并能沿定子气浮导轨23’的纵向移动；
[0045]本实施例的永磁体动子组件I ’包括动子支架12 ’及两组永磁体组11’，动子支架12’包括一个动子基座121’、两个永磁体安装座122’，每组永磁体组11’分别安装在一永磁体安装座122’上，所述动子基座121’固定安装在气浮轴承上，所述动子基座121’向下设置所述的永磁体安装座122’，每个永磁体安装座122’上安装一永磁体组11’，所述永磁体组11’包括多个永磁体，并且同一永磁体安装座122’上的永磁体的同一侧磁场极性相同，以用于与通直流电的线圈绕组21’相互作用而产生电磁驱动力，从而驱动永磁体组11’和气浮轴承沿定子气浮导轨23’的纵向移动。
[0046]本实施例还可以设置冷却系统4’，用以冷却通电线圈绕组21’，减小因发热引起的测量等误差。冷却系统4’由冷却液、供液系统和冷却液通道组成。冷却液可以为水或酒精等液体。供液系统可以采用现有已公布的冷却系统4’，本发明中不做详细陈述。冷却液通道加工在线圈铁芯22’上，在线圈铁芯22’或的表面按照一定的方式布置，以达到较佳的冷却效果。
[0047]供液系统负责维持冷却液按照一定的方式在冷却液通道中流动，冷却液在流动过程中与周围介质进行热交换，将通电线圈产生的热量带走，达到冷却通电线圈的作用。鉴于端部线圈212’的工作特点是短时间内通大电流，相应地其发热特征是短时间内发热量变化大，而中间段线圈211’的工作特点是相对长时间通小电流，相应地其发热特征是长时间内均匀发热。为了达到更好地控制定子线圈组件2’温度的效果，作为优选方案，可以分别对两端的端部线圈212’和中间段线圈211’分别独立供液。
[0048]实施例二中采用一组电感组件20’，以及布置在其两侧和上方的共三个永磁体组11’产生电磁驱动力，每个永磁体组11’仅邻近电感组件20’的一端工作；此实施例中的气浮轴承包括水平气浮轴承块32’ ；永磁体安装座122’上加工有与水平气浮轴承块32’相连通的气流通道，相当于实施例一中的竖直气浮轴承块31，其位于永磁体组11’的外侧、定子底座24’的内侧，水平气浮轴承块32’位于定子气浮导轨23’的上方。冷却系统4’中的冷却通道布置在线圈铁芯22’上。
[0049]本实施例的永磁体组11 ’共有三组，其中两组永磁体组11 ’分别位于电感组件20 ’的左右两侧，其永磁体作为侧向永磁体，另一组位于电感组件20’的上方，其永磁体作为垂向永磁体。相应地，两侧的永磁体组11’分别固定安装在两侧的永磁体安装座122’上，而电感组件20’上方的永磁体组11’固定连接在动子基座121’上且位于两侧的永磁体安装座122’之间。各组永磁体组11’靠近电感组件20’的一端的磁场极性全部相同，以便获得相同方向的驱动力。
[0050]定子线圈组件2’包括线圈铁芯22’、线圈绕组21’和定子底座24’。线圈绕组21’由至少一段中间段线圈211’和两段端部线圈212’构成(一般端部线圈212’的导线直径要比中间段导线的直径大)，它们均缠绕并绝缘固定在平直的线圈铁芯22’上。线圈铁芯22’的两端固定连接在定子底座24’上。根据连接的牢固度要求，线圈绕组21’的外侧也可与定子底座24’绝缘固定。线圈绕组21’与永磁体组11’保持很小的间隙(推荐间隙范围在
0.之间)，以便在不发生接触碰撞的前提下产生较大的电磁驱动力。对于包含多个线圈的同一组线圈绕组21’而言，端部线圈212’仅在永磁体动子组件I’运动到该区间时通以大电流，提供加速或减速运动所需的大推力；中间段线圈211’则在永磁体动子组件I’运动到该区间时通以相对较小的电流，主要通过精确的推力控制抵消运动阻力以实现匀速运动。
[0051]气浮支承组件3’的气流通道直接加工在永磁体安装座122’上。其中，在永磁体安装座122’上与永磁体组11’相对的另一侧加工有气流通道(含节流孔、压力腔等)，作为竖直气浮轴承块31的供气通道；在动子基座121’上固定连接永磁体安装座122’的外侧加工有气流通道(含节流孔、压力