[发明专利]水平行程易扩展的气磁混合悬浮平面电机

权利要求书

1.一种水平行程易扩展的气磁混合悬浮平面电机，包括沿水平XY平面安放的定子基体(1)以及浮于定子基体(1)上且与定子基体(1)平行的动子基体(2)，其特征在于，定子基体(1)上表面嵌有波长方向沿着X轴和Y轴两个方向的两自由度Halbach永磁阵列(11)，动子基体(2)的下表面四角分别设有第一推力绕组(21)、第二推力绕组(22)、第三推力绕组(23)、第四推力绕组(24)，其中，第一推力绕组(21)和第三推力绕组(23)的波长方向与X轴同向，第二推力绕组(22)和第四推力绕组(24)的波长方向与Y轴同向，动子基体(2)的下表面四边分别设有第一气体静压轴承气垫(25)、第二气体静压轴承气垫(26)、第三气体静压轴承气垫(27)、第四气体静压轴承气垫(28)。

2.根据权利要求1所述的水平行程易扩展的气磁混合悬浮平面电机，其特征在于所述的两自由度Halbach永磁阵列(11)由沿X轴和Y轴方向按照阵列分布的若干对磁极构成，所述的每对磁极由尺寸相同的立方体形状的第一～第十六永磁体(M1～M16)按4×4永磁体矩阵排列而成，设XYZ坐标系的单位向量为i、j、k，M₀为磁化强度大小，第一永磁体(M1)位于永磁体矩阵的第1行第1列，磁化强度矢量为M₀i-M₀k，第二永磁体(M2)位于永磁体矩阵的第1行第2列，磁化强度矢量为0，第三永磁体(M3)位于永磁体矩阵的第1行第3列，磁化强度矢量为-M₀i-M₀k，第四永磁体(M4)位于永磁体矩阵的第1行第4列，磁化强度矢量为-2M₀k，第五永磁体(M5)位于永磁体矩阵的第2行第1列，磁化强度矢量为M₀i-M₀j，第六永磁体(M6)位于永磁体矩阵的第2行第2列，磁化强度矢量为-M₀j+M₀k，第七永磁体(M7)位于永磁体矩阵的第2行第3列，磁化强度矢量为-M₀i-M₀j，第八永磁体(M8)位于永磁体矩阵的第2行第4列，磁化强度矢量为-M₀j-M₀k，第九永磁体(M9)位于永磁体矩阵的第3行第1列，磁化强度矢量为M₀i+M₀k，第十永磁体(M10)位于永磁体矩阵的第3行第2列，磁化强度矢量为2M₀k，第十一永磁体(M11)位于永磁体矩阵的第3行第3列，磁化强度矢量为-M₀i+M₀k，第十二永磁体(M12)位于永磁体矩阵的第3行第4列，磁化强度矢量为0，第十三永磁体(M13)位于永磁体矩阵的第4行第1列，磁化强度矢量为M₀i+M₀j，第十四永磁体(M14)位于永磁体矩阵的第4行第2列，磁化强度矢量为M₀j+M₀k，第十五永磁体(M15)位于永磁体矩阵的第4行第3列，磁化强度矢量为-M₀i+M₀j，第十六永磁体(M16)位于永磁体矩阵的第4行第4列，磁化强度矢量为M₀j-M₀k。

3.根据权利要求1所述的水平行程易扩展的气磁混合悬浮平面电机，其特征在于所述的推力绕组(21)、(22)、(23)、(24)采用无槽无铁芯的环型线圈表面缠绕结构，由2对极构成，每对极由6匝环型线圈构成三相绕组。