[发明专利]线性电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种线性电动机。

背景技术

线性电动机具有许多优点，诸如耐过载(高达10g)和定位精度达亚微米级，是新型机器或改进型机器的理想设备。其他优点包括只有一个活动部件，因而，机件简单、工作可靠，无反冲力，无需高刚度。非接触式运行还能减少摩损，增加使用寿命，减少维护工作量。线性电动机的应用范围广泛。例如，半导体制造设备、工厂自动化机械、显微光刻仪器，以及其他用来精确控制装置和仪器的位置的精确运动装置，这些都采用线性电动机。

普通的同步线性电动机包括一组与一个线圈组产生电磁互作用的磁铁。在磁铁组配合下，线圈组上产生电磁力(被称为洛伦兹力)，线圈组上的电磁力使磁铁组推动线圈组，反之亦然。因此，线性电动机可具有一个固定的磁铁组(推动线圈组)或一个固定的线圈组(推动磁铁组)。线圈组一般机械地固定在与一组轨道滑动接合的转换级(或支架)上。

普通的动圈式线性电动机，一般在活动线圈组的两侧都有永磁铁。这些永磁铁同定在二个轨道的内表面上，并且面对面。磁铁串接安装，后面一块磁铁的极方位与前面一块磁铁的极方位反向。

由许多个线圈制成的线圈组封装在环氧树脂板内。每一个线圈含有缠绕在矩形框架上的导线，框架中央有一个开孔。导线缠绕方向与由永磁铁产生的磁场的磁力线垂直。将一系列线圈相互临近放置，并且置于二个对置的永磁铁组之间。缠绕在线圈上的导线，与二块对置永磁铁之间的磁力线相交，当导线通电，产生洛伦兹力，推动线圈运动。

图1示出一种普通的线性电动机10。电动机10包括一个基本上呈U形的磁轭14，在该磁轭的内表面上安装有二块对置的磁铁16。磁轭14和磁铁16组成定子17。线圈18滑动地置于定子17的二块对置的磁铁16之间。线圈18的一端固定在运动体支座20上，支座20又与运动体22连接。磁轭14牢固地固定在支座12上。一个线性运动导向装置24位于支座12的高端。在线性运动导向装置24的右侧可提供一个第二定子和线圈组(图中未示出)，以增加对运动体22的运动力。由盖26将线性电动机10的整个组件保护起来。线圈18的底部放置在磁轭14的底部上方，与磁轭底部的距离为H1。由于磁轭14的双折叠，H1一般等于磁轭厚度的两倍。磁铁16放置在磁轭14的上方，与磁轭底部的距离为H2。

图2显示第二种普通的线性电动机10’。线性电动机10’与图1所示的线性电动机10基本相同，唯一的不同是它有一个第二线性运动导向装置，二个线性运动导向装置24R’和24L’位于二个定子17L’和17R’的外侧。定子17R’与定子17L’之间有一小间距D1。由于定子17L’和17R’的组件相同，故只需对其中一个进行讨论。定子17L’包括一个基本上呈U形的磁轭14L’，在其内侧安装有二个对置的磁铁16L’。线圈18L’可滑动地位于定子17L’的二个对置磁铁16L’之间。线圈18R’和18L’的端部固定在运动体支座20’上，该支座又连接在运动体22’上。磁轭14R’和14L’牢固地固定在支座12’上。盖26’将整个线性电动机10’保护起来。线圈18R’和18L’的底部位于磁轭14R’和14L’底部上方，与磁轭14R’和14L’底部的距离为H1’。磁铁16R’和16L’的底部位于磁轭14R’和14L’底部上方，与磁轭14R’和14L’底部的距离为H2’。

发明内容

一种线性电动机组件，包括对置的第一和第二磁铁组；一个能安放第一磁铁组的第一细长磁轭；一个能安放第二磁铁组的第二细长磁轭；和一个位于第一和第二细长磁轭之间的中间磁铁组。第一、第二和中间磁铁被放置得能将第一和第二磁轭滑动地安置于中间磁铁组的两侧。