专利名称：具有被磁偏压的中间位置的直线电动机的制作方法
技术领域：
本公开总体涉及直线电动机(线性马达)，尤其涉及具有被磁偏压的 中间位置的直线电动机。
背景技术：
液压系统常常包含可由操作员控制的流体致动器例如液压缸。这些液 压系统可包括一个或多个具有可移动的阀芯的阀，该阀芯流体连接在泵和 流体致动器之间以控制流向和离开液压缸的室的加压流体的流量和/或流 向。这些阀可以是例如具有直线电动机的直接驱动阀。
直线电动机通常包括可相对于定子直线移动的转子。转子可连接到阀 芯以实现该阀芯相对于阀套的移动。转子可包括被定子生成的磁通量偏压 的透磁电枢。定子可包括围绕该电枢的电磁线圏和永磁体。当激励电磁线 圏时生成电磁通量，并且结果是，该电磁通量根据该电磁通量的极性将透 磁电枢偏压到向前沖程位置或向后沖程位置。直线电动机通常还包括机械 弹簧，用以在定子的电磁线圏被去激励时将电枢偏压到预定位置。
1998年3月31日授予Byers等人的美国专利5787915 ( "the '915专 利")中公开了一种这样的直线电动机直接驱动阀。，915专利说明了一种 具有直线电动机和阀的直接驱动阀单元。该直线电动机包括^L弹簧偏压且 被环形永磁体围绕的可直线移动的电枢，和两个环形电磁线圏。所述阀包 括被支承在闽套中形成的内腔内的阀芯。阀芯直接连接到电枢以便与其共 同移动。弹簧将电枢机械地偏压到相对于电磁线圏的中心位置，并继而将 阀芯偏压到相对于阀套的中心位置。当电磁线圏被去激励时，电枢和阀将 仍保持在各自的被弹簧偏压的中心位置处。当通过向电磁线圈提供电流来
激励该电磁线圏时，电枢克服弹簧偏压，并在向前位置和向后位置之间移 动。
尽管，915专利的直接驱动阀可包括直线电动机以直接移动阀芯，但是 由于在阀芯移动到向前和向后位置中的至少一个期间必须克服弹簧偏压 力，所以直线电动机的效率会降低。另外，由于弹簧的磨损和/或损坏会导 致弹簧碎片向下游冲入另 一个液压系统部件内，或者当电i兹线圏被去激励 时导致阀芯返回到不同于该中心位置的位置，所以弹簧会增加液压系统发 生故障和/或污染的可能性。此外，附加的弹簧部件会增加直接驱动阀的复 杂性和成本。
所公开的直线电动机旨在解决一个或多个上述问题。
发明内容
在一个方面，本公开涉及一种包括具有至少 一个电磁线圏的定子和具 有至少一个永磁体的转子的直线电动机。当该至少一个电磁线圏被激励时， 该转子可朝至少第一位置移动，并且当该至少一个电磁线圏被去激励时， 该转子仅被/磁偏压到中间位置。
在另一个方面，本发明涉及一种操作阀芯的方法。该方法包括激励至 少一个电磁线圏以使阀芯朝笫一位置移动，去激励该至少一个电磁线圏， 以及朝中间位置仅磁偏压该阀芯。
图1是根据所公开的示例性实施例的所公开的液压系统的示意图2是用于图1所示的液压系统的阀单元的示例性直线电动机；
图3是用于图1所示的液压系统的阀单元的另 一个示例性直线电动机;
以及
图4是用于图1所示的液压系统的阀单元的另 一个示例性直线电动机。
具体实施方式
图1示出示例性的液压系统10，该液压系统10可选择性地作用于流 体的流动和/或压力以产生机械输出。液压系统10可包括ji&槽12，加压流 体的源14，动力源16，流体致动器18和阀单元24。液压系统10还可包 括使贮槽12与源14流体连接的通路26,使源14与阀单元24流体连接的 通路28，使阀单元24与流体致动器18流体连接的通路30，使流体致动器 18与阀单元24流体连接的通路32，以及使阀单元24与5&槽12流体连接 的通路34。可设想，液压系统22可包括附加的和/或不同的部件例如压力 传感器，温度传感器，止回阀，减压安全阀，蓄能器和/或本领域内已知的 其他部件。
贮槽12可构成用于保持流体供给的贮液器。流体可包括例如专用液压 油、发动机润滑油、传动装置润滑油或本领域内已知的任何其他工作流体。 一个或多个液压系统可从贮槽12中抽取流体以及将流体返回贮槽12。可 设想，液压系统10可连接到多个单独的流体贮槽。
源14可配置成用于产生加压流体流，并且可包括泵例如可变排量泵、 固定排量泵或本领域内已知的任何其他的加压流体源。源14可例如通过副 轴(未示出)、皮带(未示出)、电路(未示出)或以任何其他合适的方 式被可驱动地连接到动力源16。源14可专门用于仅向液压系统IO提供加 压流体，或可选择地，可向附加的液压系统(未示出)提供加压流体。
动力源16可配置成用于产生对驱动源14的功率输出。动力源16可包 括内燃机、电动马达、液压马达或本领域内已知的任何其他动力源。动力 源16可以是向源14和附加的部件(未示出)提供功率的工作机(未示出) 的动力源，和/或仅向源14提供功率的专用动力源。
流体致动器18可包括液压缸。例如，流体致动器18可包括管20和设 置在管20内的活塞组件22。流体致动器18可包括it活塞组件22分隔开 的第一室19和第二室21。第一和第二室19、 21可与源14选择性地流体 连接以从源14将加压流体提供给第一和第二室19、 21，并且可与贮槽12 选择性地流体连接以从第一和第二室19、 21将加压流体排放到贮槽12。 可以设想，可选择地，流体致动器18可包括液压马达和/或可以是多个流
体致动器。
阀单元24可设置在源14和流体致动器18之间，并且配置成用于选择 性地调节流向和离开流体致动器18的加压流体流。阀单元24可包4舌通过 机械接头206例如万向接头连接到直线电动机300的阀200。可设想，阀 200可通过本领域内已知的任何合适的连接装置包括例如柔性联接件、焊 接联接件和螺纟丈联接件连接到直线电动机300。
阀200可包括被支承在阀内腔204内的三位阀芯202。阀芯202可构 造成在笫一位置、第二位置和第三位置之间移动，在该第一位置，加压流 体可流到第一室19并且加压流体可从第二室21流出，在该第二位置，加 压流体可从第一室19流出并且加压流体可流到第二室21，在该第三位置， 加压流体被阻止流入和流出第一和第二室19、 21。可以设想，可选择地， 阀200可以是其他类型的阀芯例如比例阀芯，二位阀芯或本领域内已知的 任何其他阀芯。
直线电动机300可构造成用于移动阀芯202，并且可包括转子302和 定子320。转子302可以是细长形，并且可经由机械接头206连接到阀芯 202。定子320可基本是平面的，并且可邻近转子302设置。定子320可生 成磁通量以使转子302移动，并相应地使阀芯202在其第一、第二和第三 位置之间移动。定子320可连接到电流源38例如蓄电池或发电机，并且定 子320可响应于提供给该定子320的电流而产生电》兹通量。可设想，转子 302和定子320可以是任何合适的形状，包括例如直线形或圆柱形。还可 设想，直线电动机300可包括各种其他的部件例如位置传感器、电流放大 器和本领域内已知的其他部件。还可设想，直线电动机300可由下文将说 明的控制系统100控制。
参照图2，转子302可构造成相对于定子320移动，并且可包括转子 磁体308a-d和转子元件310。转子磁体308a-d可设置在转子元件310的第 一和第二侧304、 306上，并且可构造成当与电》兹线圏322a-b生成的》兹通 量和/或与透磁元件324a-b相互作用时移动转子元件310。可设想，转子磁 体308a-d可构成合适的永》兹体，并且转子元件310可用具有高透磁率的合 适的材料包括例如钢1010或钢1018制成。
第一和第二转子磁体308a-b可设置在转子元件310的第一侧304上并 间隔开。类似地，第三和第四转子磁体308c-d可i殳置在转子元件310的第 二侧306上并间隔开。转子》兹体308a-d可与电/f兹线圏322a-b生成的》兹通 量相互作用，并且被该磁通量吸引和/或排斥。转子磁体308a-b还可与透 磁元件324a-b相互作用，并且可朝该透磁元件坤皮吸引。作用在转子磁体 308a-d上的吸引力或排斥力可使得转子302相对于定子320移动。
如上所述，定子320可构造成用于移动转子302,并且可包括电;f兹线 圏322a-b和透》兹元件324a-b。定子320还可包4舌不透磁元件326a-d。电 二磁线圏322a-b可分别占据透》兹元件324a-b和不透》兹元件326a-b之间的空 间。可设想，定子320可选择地可包括位于转子302的一侧上的单个电》兹 线圏。还可设想，透磁元件324a-b可用具有高透石兹率的合适的材料包括例 如钢1010或钢1018制成。还可设想，不透磁元件326a-d可用具有低透》兹 率的材料包括例如不锈钢303、不锈钢316或铝制成。
第一电磁线圏322a可设置在转子302的第一侧304上，并且可构造成 细长的扁平线圏。第二电磁线圏322b可设置在转子302的第二侧306上， 并且也可构造成细长的扁平线圏。电》兹线圏322a-b可生成电^兹通量，该电 磁通量继而可吸引和/或排斥转子磁体308a-d，从而实现转子302相对于定 子320的移动。
透磁元件324a可设置在第一电磁线圏322a的径向内侧，并且透磁元 件324b可设置在第二电磁线圏322b的径向内侧。不透磁元件326a-b可设 置在第一电磁线圏322a的第一和第二轴向侧400、 402上的该第一电》兹线 圏322a的径向外侧，并且不透》兹元件326c-d可i殳置在第二电磁线圏322b 的第一和第二轴向侧400、 402上的该第二电磁线圏322b的径向外侧。透 磁元件324a-b可与转子磁体308a-d的磁通量相互作用，并且可吸引转子 磁体308a-d,从而在电磁线圏322a-b ^皮去激励时实现转子302相对于定子 320的移动。
图3示出另一个示例性直线电动机300，。直线电动机300，的结构和操 作与直线电动机300类似，因此下文将仅说明它们之间的不同。直线电动 机300，可构造成用于移动阀芯202，并且可包括转子302，和定子320，。转 子302，可以是细长形且类似于直线电动机300的转子302，而且可经由机 械接头206连接到阀芯202。定子320，可生成磁通量以使转子302，移动， 并因此使阀芯202在其第一、第二和第三位置之间移动。
转子302，可构造成相对于定子320，被移动，并且可包括，没置在两个透 磁转子元件313a-b之间的转子磁体308a-d和不透磁转子元件311。转子磁 体308a-d可设置在转子302，的第一和第二侧304、 306上，并且可构造成 当与电磁线圏322a-b生成的磁通量和/或与透磁元件324a，-b，相互作用时使 不透》兹转子元件311和透》兹转子元件313a-b移动。可i殳想，不透》兹元件 311可用具有低透磁率的材料包括例如不锈钢303、不锈钢316或铝制成。 还可设想，透磁元件313a-b可用具有高透磁率的材料包括例如钢1010或 钢1018制成。
转子磁体308a-d可设置在转子302，上，并尤其可设置在透磁转子元件 313a-b上。特别地，转子磁体308a可设置在透磁转子元件313a的第一侧 304上，转子磁体308c可设置在透磁转子元件313a的第二侧306上，转 子磁体308b可设置在透磁转子元件313b的第一侧304上，并且转子磁体 308d可设置在透》兹转子元件313b的第二侧306上。类似于转子302与定 子320的相互作用，转子302，可与定子320，相互作用，即，转子302，可响 应于转子》兹体308a-d与定子320，的电》兹通量和透》兹元件的相互作用而相对 于定子320，移动。
定子320，可构造成用于移动转子302，，并且可包括分别占据透磁元件 324a，-b，和不透磁元件326a，-d，之间的空间的两个电磁线圏322a-b。可设 想，定子320，可选择地可包括位于转子302，的一侧上的单个电磁线圏。还 可设想，透磁元件324a，-b，可用具有高透磁率的合适的材料包括例如钢 1010或钢1018制成。还可;殳想，不透》兹元件326a，-d，可用具有低透》兹率的 材料包括例如不锈钢303、不锈钢316或铝制成。
透磁元件324a，-b，可分别设置在定子320，的第一轴向侧400上的第一和第二电》兹线圏322a-b的径向外侧。不透磁元件326a，、 326c，可分别^l置 在第一和第二电磁线圏322a-b的径向内侧。不透磁元件326b，、 326d，可设 置在与该第一轴向侧相对的定子320，的第二轴向侧402上的该第一电i兹线 圏322a的径向外侧。透磁元件324a，-b，可与转子磁体308a-d的》兹通量相 互作用，并且可吸引转子磁体308a-d,从而当电磁线圏322a-b被去激励时 实现转子302，相对于定子320，的移动。可设想，如果需要的话，透磁元件 324a，-b，可设置在第一和第二电》兹线圏322a-b各自的第二轴向侧402上的 该第一和第二电磁线圏322a-b的径向外侧，并且不透磁元件326b，-d，可设 置在第一和第二电磁线圏322a-b各自的第一轴向侧400上的该第一和笫二 电》兹线圏322a-b的径向外侧。
图4示出另一个示例性直线电动机300"。直线电动机300"的结构和 操作类似于直线电动机300,因而下文将仅说明它们之间的不同。直线电 动机300，，可构造成用于移动阀芯202，并且可包括转子302"和定子320。 转子302"可以是细长形且类似于直线电动机300的转子302,并且可经由 机械接头206连接到阀芯202。类似于直线电动才/L 300的转子302，转子 320"可响应于定子320内生成的磁通量相对于定子320移动，从而使阀芯 202在其第一、第二和第三位置之间移动。
转子302，，可构造成相对于定子320移动，并且可包括占据不透磁转子 元件312a-c之间的空间的转子磁体308a"-b"。转子磁体308a"-b"可构造 成当与电》兹线圏322a-b生成的磁通量和/或与透》兹元件324a-b相互作用时 发生移动。转子》兹体308a"-b"可沿转子302"的纵向与转子元件312a-c相 邻地设置，并且可构造成用于形成转子元件和转子磁体的交替型式。转子 磁体308a"-b"可构成任何合适的永磁体。类似于转子302与定子320的相 互作用，转子302"可与定子320相互作用。可设想，不透磁转子元件312a-c 可用具有低透磁率的材料包括例如不锈钢303、不锈钢316或铝制成。
控制系统100可与直线电动机300电子地联接，并且可构造成用于控 制该直线电动机300的操作。控制系统100可包括具有微处理器(未示出) 和/或存储器(未示出)的电子控制模块(未示出)。如本领域内已知的，
存储器可连接到^t处理器，并且可构造成用于存储例如指令和/或变量。控
制系统IOO可经由多种已知的电路例如供电电路、信号调整电路或本领域 内已知的任何其他电路中的任何一个电连接到电流源38。控制系统100还 可包括操作员接口 (未示出)例如控制杆、按钮、旋钮或本领域内已知的 任何其他操作员接口。经由操作员接口的操作员输入可选择性地启动直线 电动机300，并继而对加压流体在液压系统10内的流动施加作用。还可设 想，控制系统100可包括各种其他部件例如放大器、过滤器、传感器和本 领域内已知的任何其他的电气部件。 工业应用性
所公开的直线电动机300可应用于直线移动任何往复运动部件、尤其 是直线移动阀芯202。直线电动机300可提供具有被磁偏压的中间位置的 阀芯202的有效运动。另外，直线电动机可通过提供能够在高流量液压系 统中工作的简单的直接驱动阀单元来减少液压系统故障和/或污染的发生。 下文将说明直线电动机300的操作。
磁通量可包括永久磁通量和/或电磁通量。具有北极和南极的永久磁通 量可由永磁体的北极和南极生成。电磁通量可在电流流过电磁线圏时生成, 并且类似于永磁体，可具有北极和南极。电磁通量的极性可取决于电磁线 圏内的电流的方向。特别地，电磁线圏内的沿第一方向的电流可产生具有 第一极性的电磁通量，而电磁线圏内的沿与该第一方向相反的第二方向的 电流可产生具有与该第 一极性相反的第二极性的电磁通量。
与高透磁率材料相互作用的磁通量可以朝磁通量的源吸引该高透磁率 材料，和/或朝高透磁率材料吸引磁通量的源。即，如果磁通量的源固定而 高透磁率材料可自由移动，则产生的相互作用趋向于使高透磁率材料朝磁 通量的源移动。相反，如果磁通量的源可自由移动而高透磁率材料固定， 则产生的相互作用趋向于使磁通量的源朝高透磁率材料移动。
另外，相互作用的磁通量可根据各个磁通量的极性相互吸引或排斥。 相互作用的磁通量可迫使各相关磁通量的源相对于彼此并且朝最小磁阻的 位置移动。最小磁阻可以是其中相互作用的磁力最小的位置，和/或其中各 磁通量的源被阻止进一步移动的位置。与高透磁率材料相互作用的和/或与 其他磁通量相互作用的磁通量可根据磁通量的量值以及阻止与其相关联的 元件移动的阻力来移动所述相关联的元件。
参照图2，转子302可响应于被供给电磁线圏322a-b的电流而移动。 当基本为零的电流从电磁线圏322a-b中流过时，电磁线圏322a-b可被去 激励并且基本不生成电磁通量。当电磁线圏322a-b被去激励时，转子302 可被》兹偏压到中间位置。当电流从电磁线圏322a-b中流过时，电》兹线圏 322a-b可祐 激励并且生成电》兹通量。当电/P兹线圏322a-b祐 激励时，转子 302可-皮所生成的电》兹通量万兹偏压，从而相对于定子320朝向前冲程或向 后冲程移动。
例如，当电磁线圏322a-b被去激励时，转子磁体308a-d可将转子302 磁偏压到中心位置，该中心位置相对于定子320的第一和第二轴向侧400、 402基本等距离。特别地，转子磁体308a-d的磁通量可与透磁元件324a-b 相互作用并且可被该透磁元件324a-b吸引。转子磁体308a、 308c可分别 4皮透》兹元件324a-b吸引，并且可朝定子320的笫二轴向侧402偏压转子 302。转子石兹体308b、 308d也可分别^皮透》兹元件324a-b吸引，并且可朝定 子320的第一轴向侧400偏压转子302。由于转子不兹体308a、 308c朝第二 轴向侧402偏压转子302，而转子/f兹体308b、 308d朝定子320的第一轴向 侧400偏压转子302，所以转子302可以透i兹元件324a-b为中心建立最小 磁阻。即，当转子磁体308a、 308c与透磁元件324a-b的距离和转子磁体 308b、 308d与透磁元件324a-b的距离基本相等时，朝第一轴向侧400偏 压转子302的磁力与朝第二轴向侧402偏压转子302的磁力基本平衡。这 样，转子302可被/磁偏压在相对于定子320的中心中间位置(如图2所示)。
当电/f兹线圏322a-b祐 激励时，生成的电》兹通量可与转子i兹体308a-d 的永久磁通量相互作用，以朝向前和/或向后冲程位置磁偏压转子302。特 别地，沿第一方向提供给电磁线圏322a-b的电流会使转子302朝第一轴向 侧400移动，相应地将阀芯移动到第一位置以使源14和第一室19流体连 通。另夕卜，沿与笫一方向相反的第二方向提供给电磁线圏322a-b的电流会
使转子302朝第二轴向侧402移动，相应地将阀芯202 (参照图1)移动到 第二位置以使源14和第二室21流体连通。从电流源38提供给电磁线圏 322a-b的电流量与得到的电磁力直接成比例。特别地，电磁线圏322a-b 内的电流的量值越大，则生成的电磁通量的量值越大，并且使阀芯202移 动的致动力的量值越大。
由于当电磁线圏322a-b被去激励时转子302仅被磁偏压到中间位置， 所以不需要弹簧将转子302偏压到中间位置。因此，直线电动机300可减 少整个阀单元的故障，并且可改善液压系统10的可靠性和操作。弹簧易发 生磨损、疲劳和损坏，这会对阀单元的可靠性和操作存在不利影响。另外， 由于转子302可以仅被磁偏压而没有克服弹簧偏压，所以阀芯致动可以更 有效，并且可提供较简单的直接驱动阀。
另外，由于转子302可以是细长形，并且由于定子320可基本是平面 的，所以直线电动机300可提供用于移动阀芯202的紧凑和平面的致动器。 当阀芯202上的约束力增加时，移动阀芯202所需的电磁力成比例地增加。 如上所述，可通过增加通过电磁线圏的电流量来生成更大的电磁力，这可 能需要较大的电磁线圏。围绕圆柱形电枢并提供所需的电磁力的传统电磁 线圏的尺寸所产生的直线电动机超出了通常与阀环境例如叠置的阀组和/ 或直线空间约束相关联的可用空间限制。由于直线电动机300可以是紧凑 的，并且尤其是由于定子320可基本是平面的，所以直线电动机300能够 在可用空间限制内致动其上具有高约束力的阀芯例如高流量阀。
直线电动机300，(参照图3 )的操作基本与如上所述的直线电动机300 的操作类似，因此下文将仅说明它们之间的不同。当电磁线圏322a-b被去 激励时，转子磁体308a-d可相对于定子320，将转子302，磁偏压到轴向端部 位置。特别地，转子磁体308a-d的磁通量可与透磁元件324a，-b，相互作用， 并且可被该透磁元件324a，-b，吸引。转子磁体308a、 308c可分别被透磁 元件324a，-b，吸引，并且朝笫一轴向侧400偏压转子302。转子磁体308b、 308d也可分别被透磁元件324a，-b，吸引，并且朝第一轴向側400偏压转 子302。由于转子/P兹体308a-d迫^f吏转子302朝第一轴向侧400移动，所以转子302可在邻近透磁元件324a，-b，处朝第一轴向侧400建立最小/磁阻。 可设想，透磁元件324a，-b，可位于第二轴向侧402,从而转子302可朝第二 轴向側402建立磁力平衡。因此，转子302可根据透磁元件324a，-b，的位 置朝轴向侧400、 402中的任何一侧^L磁偏压。
另夕卜，不透磁转子元件311可限制转子302，的转子磁体308a-d的永久 /磁通量的流动和定子320，的电/P兹线圏322a-b生成的电》兹通量的流动。》兹通 量可围绕它们的源，并且可受位于磁通量内的元件的作用。特别地，磁通 量可趋向于朝高透磁率材料流动和/或流过高透》兹率材料，并且趋向于抵抗 朝低透磁率材料流动和/或流过低透磁率材料。因此，不透磁转子元件311 可4氐抗转子302，的转子/P兹体308a-d的永久》兹通量的流动和电不兹线圏 322a-b生成的电》兹通量的流动。因而，可减小沿转子302，的纵向方向流动 的磁通量的量，从而增加可在转子302，和定子320，之间流动的磁通量的量。 更大量的相互作用的磁通量会增加所得到的磁力。结果，对于被提供给各 个定子320、 320，的基本相同的电流，直线电动机300，的相互作用的磁偏 压力可比直线电动机300的相互作用的磁偏压力产生更大量值的力。
直线电动机300，的优点与直线电动机300类似，尤其是，由于转子302， 可以仅被磁偏压，因此可以克服弹簧偏压的直线电动机的不利影响。另夕卜， 由于不透^f兹转子元件311可抵抗转子302，和定子320，的^f兹通量的流动，并 且透磁转子元件313a-b允许转子302，和定子320，的磁通量流动，所以转子 磁体308a-d的磁通量可与电磁线圏322a-b的磁通量具有更大的相互作用。 结果，由于直线电动机300，可在转子302，和定子320，之间产生比直线电动 机300大的磁通量相互作用，所以对于分别被提供给直线电动机300，、 300 的等量的电流，直线电动机300，产生的直线致动力可大于直线电动机300 产生的直线致动力。
直线电动机300"(参照图4)的操作与如上所述的直线电动机300和 300，类似，因而下文将仅说明它们之间的不同。类似于直线电动机300，当 电磁线圏322a-b,皮去激励时，转子磁体308a"-b"可将转子302"磁偏压到 中心位置，该中心位置相对于定子320的笫一和第二轴向侧400、 402基本
等距。特别地，转子磁体308a，，-b，，的磁通量可与透磁元件324a-b相互作 用并且可-皮该透不兹元件324a-b吸引。转子磁体308a，，可被透不兹元件324a-b 吸引，并可朝定子320的第二轴向侧402偏压转子302"。类似地，转子磁 体308b"可被透》兹元件324a-b吸引，并可朝定子320的第一轴向侧400偏 压转子302"。另外，类似于直线电动机300，、尤其是不透磁转子元件311 (见图3),不透磁元件312b可抵抗沿转子302"的转子磁体308a"-b"的 永久i兹通量的流动以及定子320的电f兹线圏322a-b生成的电》兹通量的流 动。
直线电动机300"的优点与直线电动机300，类似，尤其是，由于转子 302"可以仅被/磁偏压，因此可以克服弹簧偏压的直线电动机的不利影响。 另外，由于不透石兹元件312b可抵抗转子302"和定子320的磁通量沿转子 302"流动，所以转子磁体308a"-b"的磁通量可与电磁线圏322a-b的磁通 量具有更大的相互作用。结果，对于分别被提供给直线电动机300"、 300 的等量的电流，直线电动机300"产生的直线致动力可大于直线电动机300 产生的直线致动力。此外，由于与在直线电动才几300内的i殳置在转子302 上的转子磁体308a-d (见图2 )不同，转子磁体308a"-b"设置在转子302" 内，所以直线电动机300"可通过减小转子302"的横向厚度提供紧凑的直 线电动初』i殳计。
本领域技术人员显而易见的是，可对所公开的直线电动机和直接驱动 阀系统做出多种修改和变型。通过考虑所公开的直线电动机和直接驱动阀 系统的说明和实践，本领域技术人员可以容易地想到其他实施例。说明书 和例子应当被认为仅仅是示例性的，本发明的真实范围由所附的权利要求 及其等同物表示。
权利要求
1.一种直线电动机(300)，包括定子(320)，该定子(320)包括至少一个电磁线圈(322a)；以及转子(302)，该转子(302)具有至少一个永磁体(308a)，当该至少一个电磁线圈被激励时该转子(302)可朝至少第一位置移动；并且当该至少一个电磁线圈被去激励时该转子(302)仅被朝中间位置磁偏压。
2. 根据权利要求1的直线电动机，其特征在于，所述转子可 朝与所述第一位置相对的至少笫二位置移动，并且所述中间位置 设置在所述第一位置和第二位置之间。
3. 根据权利要求1的直线电动机，其特征在于，所述定子还 包括至少一个透/兹元件(324a)，用以当所述至少一个电》兹线圏 被去激励时i兹偏压所述转子。
4. 根据权利要求1的直线电动机，其特征在于，所述转子构 造成细长形，并且所述至少一个电磁线圏基本是平面的并邻近该 转子设置。
5. 根据权利要求1的直线电动机，其特征在于，所述至少一 个永磁体包括至少第一永磁体(308a)和第二永磁体(308b), 并且该转子还包括设置在该第 一 永磁体和第二永/磁体之间的至少 一个不透/P兹元件(311 )。
6. 根据权利要求1的直线电动机，其特征在于，使所述转子 朝所述第一位置移动所需的磁通量基本等于使所述转子朝与所述 第一位置相对的笫二位置移动所需的磁通量。
7. —种操作直线电动;j^( 300 )的方法，该直线电动^1( 300 ) 包括具有至少一个永磁体(308a)的转子(302 )和具有至少一个 电磁线圏(322a)的定子(320)，该方法包括 激励该至少 一 个电磁线圏以使该转子朝第一位置移动； 去激励该至少一个电磁线圈；以及朝中间位置仅磁偏压该转子。
8. 根据权利要求7的方法，其特征在于，该方法还包括 激励所述至少一个电磁线圏以使所述转子朝与所述第一位置相对的第二位置移动；其中，朝中间位置仅磁偏压该转子包括将该转子偏压到该第一位置和第二位置之间的位置。
9. 根据权利要求7的方法，其特征在于，使所述转子朝所述 第一位置移动所需的磁通量基本等于使所述转子朝与所述第一位 置相对的第二位置移动所需的磁通量。
10. —种阀单元(24),包括 根据权利要求1-6中任一项的直线电动机；以及具有连接到所述转子并设置在阀套(204 )内的阀芯(202 )的阀(200 ),当所述至少一个电磁线圏被激励时该阀芯可朝第一位置移动，并且当该至少 一 个电磁线圏被去激励时该阀芯可朝 第二阀位置移动。
全文摘要
本发明提供了一种直线电动机(300)，该直线电动机包括具有至少一个电磁线圈(322a)的定子(320)和具有至少一个永磁体(308a)的转子(302)。当该至少一个电磁线圈被激励时该转子可朝至少第一位置移动，并且当该至少一个电磁线圈被去激励时该转子仅被朝中间位置磁偏压。
文档编号H02K33/12GK101189783SQ200680020058
公开日2008年5月28日 申请日期2006年5月10日 优先权日2005年6月6日
发明者A·M·埃格尔杰, M·A·索罗金, S·策廷昆特 申请人:卡特彼勒公司