一种线性电机及其驱动和控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115765376A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211408618.2(22)申请日2018.07.27(66)本国优先权数据201710654910.52017.07.28CN(62)分案原申请数据201810884422.82018.07.27(71)申请人柴民地址158399黑龙江省鸡西市密山市金地花园小区北楼3单元301室(72)发明人柴民(51)Int.Cl.H02K41/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种线性电机及其驱动和控制方法(57)摘要一种线性电机，包括定子、动子和电源控制模块，其定子由两组相同的空心线圈轴向左右排列而成，中央形成筒形空腔，线圈平面与电机轴线垂直，线圈使用直流电，两组线圈并联，两组线圈的始端连接在电源控制模块的同一个负极上，终端分别连接在电源控制模块的两个控制正极上，定子固定在机壳上，机壳或机体由非铁磁性材料制成；动子由1个永久磁铁组成，永久磁铁轴向充磁，永久磁铁固定在直动轴或直动部件上，直动轴或直动部件由非铁磁性材料制成；动子设置在定子线圈的筒形空腔内，永久磁铁和两组线圈设置在同一轴线上，二者之间有缝隙。该线性电机无铁心，结构和控制方法简单，可广泛应用在线性驱动的各领域。CN115765376ACN115765376A权利要求书1/2页1.一种线性电机，包括定子、动子和电源控制模块，其特征是：定子由两组相同的空心线圈轴向左右排列而成，中央形成筒形空腔，线圈平面与电机轴线垂直，线圈使用直流电，两组线圈并联，两组线圈的始端连接在电源控制模块的同一个负极上，终端分别连接在电源控制模块的两个控制正极上，两组线圈固定在机壳上，机壳由非铁磁性材料制成；动子由1个永久磁铁组成，永久磁铁轴向充磁，永久磁铁固定在直动轴或直动部件上，直动轴或直动部件由非铁磁性材料制成；永久磁铁设置在两组线圈的筒形空腔内，永久磁铁和两组线圈设置在同一轴线上，二者之间有缝隙；1个永久磁铁的轴向长度等于线圈间距，线性电机行程等于线圈间距。2.权力要求1提供的线性电机的驱动和控制方法：利用通电线圈产生的电·内磁场的方向，与永·外磁场的方向相反，磁力线耦合形成磁回路，产生吸引力，将永久磁铁从通电线圈的左侧或右侧吸入其空腔内，当电磁场的极分面和永磁场的极分面重合时，磁回路最短，吸引力最大，二者吸牢，形成止点；接通左侧的第1组线圈，动子向左运动，接通右侧第2组线圈，动子向右运动。3.一种线性电机，将权力要求1提供的线性电机的定子增加线圈的数量，其特征是：定子由多组相同的空心线圈轴向依次排列而成，中央形成筒形空腔，线圈平面与电机轴线垂直，线圈使用直流电，多组线圈并联，多组线圈的始端连接在电源控制模块的同一个负极上，终端分别连接在电源控制模块的多个控制正极上，多组线圈固定在机壳上，机壳由非铁磁性材料制成；动子由1个永久磁铁组成，永久磁铁轴向充磁，永久磁铁固定在直动轴或直动部件上，直动轴或直动部件由非铁磁性材料制成；动永久磁铁设置在多组线圈的筒形空腔内，永久磁铁和多组线圈设置在同一轴线上，二者之间有缝隙。4.权力要求3提供的线性电机的驱动和控制方法：利用通电线圈产生的电·内磁场的方向，与永·外磁场的方向相反，磁力线耦合形成磁回路，产生吸引力，将永久磁铁从通电线圈的左侧或右侧吸入其空腔内，当电磁场的极分面和永磁场的极分面重合时，磁回路最短，吸引力最大，二者吸牢，形成止点；接通动子左侧的1组或多组线圈，动子向左运动，接通动子右侧的1组或多组线圈，动子向右运动。5.一种线性电机，将权力要求1提供的线性电机的永久磁铁做定子、线圈做动子，其特征是：定子由1个永久磁铁组成，永久磁铁轴向充磁，永久磁铁固定在定位杆上，定位杆由非铁磁性材料制成；动子由两组相同的空心线圈轴向左右排列而成，中央形成筒形空腔，线圈平面与电机轴线垂直，线圈使用直流电，两组线圈并联，两组线圈的始端连接在电源控制模块的同一个负极上，两组线圈的终端分别连接在电源控制模块的两个控制正极上，两组线圈固定在直动部件上，直动部件由非铁磁性材料制成，直动部件上有滑动轴承，可在滑动轴上左右滑行，滑动轴与电机轴线平行；两组线圈设置在永久磁铁的周围，两组线圈和永久磁铁设置在同一轴线上，二者之间有缝隙；1个永久磁铁的轴向长度等于线圈间距，线性电机行程等于线圈间距。6.权力要求5提供的线性电机的驱动和控制方法：利用通电线圈产生的电·内磁场的方向，与永·外磁场的方向相反，磁力线耦合形成磁回路，产生吸引力，将永久磁铁从通电线圈的左侧或右侧吸入其空腔内，当电磁场的极分面和永磁场的极分面重合时，磁回路最短，吸引力最大，二者吸牢，形成止点；接通左侧线圈，动子向右运动，接通右侧线圈，动子向左运