[发明专利]具有悬浮和横向力能力的无铁芯磁性直线马达

权利要求书

1.一种无铁芯磁性马达(21、22)，包括：

磁轨(30)，用于在直线空气间隙中产生磁场(β)，具有X驱动轴、Y横向轴和Z悬浮轴；以及

动子(40)，包括放置在所述直线空气间隙中的线圈(41)，

其中所述线圈(41)与所述X驱动轴平行并且与所述Z悬浮轴垂直的第一组悬浮匝在磁场(β)内部，

其中所述线圈(41)与所述X驱动轴平行并且与所述Z悬浮轴垂直的第二组悬浮匝在磁场(β)外部，

其中给所述线圈(41)施加换向驱动电流(I_X)来产生与所述X驱动轴平行并且与所述Z悬浮轴垂直的驱动力(F_X)，以及

其中在所述换向驱动电流(I_X)上叠加与之有相位偏移的换向悬浮电流(I_Z)，来产生与所述X驱动轴垂直并且与所述Z悬浮轴平行的悬浮力(F_Z)。

2.如权利要求1所述的无铁芯磁性马达(21、22)，其中所述悬浮力(F_Z)与所述驱动力(F_X)至少得到充分去耦。

3.如权利要求1所述的无铁芯磁性马达(21、22)，其中所述换向悬浮电流(I_Z)与所述换向驱动电流(I_X)的相位偏移是90度。

4.如权利要求1所述的无铁芯磁性马达(21、22)，其中所述动子(40)在所述直线空气间隙的中心X-Z纵平面(CP)的中心。

5.如权利要求1所述的无铁芯磁性马达(21、22)，其中所述线圈(41)的第一组悬浮匝是所述线圈(41)的顶部组悬浮匝。

6.如权利要求1所述的无铁芯磁性马达(21、22)，其中所述线圈(41)的第二组悬浮匝是所述线圈(41)的顶部组悬浮匝。

7.一种无铁芯磁性马达(23)，包括：

磁轨(30)，用于在直线空气间隙中产生磁场(β)，具有X驱动轴、Y横向轴和Z悬浮轴；以及

动子(40)，包括放置在所述直线空气间隙中的线圈(41)，

其中所述动子(40)偏离所述直线空气间隙的中心X-Z纵平面(CP)，

其中给所述线圈(41)施加换向驱动电流(I_X)来产生与所述X驱动轴平行并且与所述Y横向轴垂直的驱动力(F_X)，以及

其中在所述换向驱动电流(I_X)上叠加与之有相位偏移的换向横向电流(I_Y)，来产生与X所述驱动轴垂直并且与所述Y横向轴平行的横向力(F_Y)。

8.如权利要求7所述的无铁芯磁性马达(23)，其中所述横向力(F_Y)与所述驱动力(F_X)至少得到充分去耦。

9.如权利要求7所述的无铁芯磁性马达(23)，其中所述换向横向电流(I_Y)与所述换向驱动电流(I_X)的相位偏移是90度。

10.如权利要求7所述的无铁芯磁性马达(23)，其中所述线圈(41)与X驱动轴平行并且与Z悬浮轴垂直的第一组悬浮匝在磁场(β)外部。

11.如权利要求10所述的无铁芯磁性马达(23)，其中所述线圈(41)与X驱动轴平行并且与Z悬浮轴垂直的第二组悬浮匝在磁场(β)外部。

12.一种无铁芯磁性马达(23)，包括：

磁轨(30)，用于在直线空气间隙中产生磁场(β)，具有X驱动轴、Y横向轴和Z悬浮轴；以及

动子(40)，包括放置在直线空气间隙中的线圈(41)，

其中给所述线圈(41)施加换向驱动电流(I_X)来产生与所述X驱动轴平行的驱动力(F_X)，以及

其中所述动子(40)位于所述直线空气间隙内，响应在所述换向驱动电流(I_X)上叠加的与之有相位偏移的换向线圈电流(I_Z、I_Y)，产生与所述X驱动轴垂直的力(F_Z、F_Y)。