[发明专利]线性马达及其定子

说明书

本申请公开了一种线性马达及其定子模块。定子模块包括基体和固定于基体上的定子线圈组件。定子线圈组件包含相互层叠排布的至少两层线圈单元，相邻的两层线圈单元包含多个电枢绕组单元。每个电枢绕组单元具有三个线圈绕组，三个线圈绕组分别为该电枢绕组单元的U相、V相和W相，其中电枢绕组单元的U相和W相相邻布置在同一层，V相在U相和W相的上一层或下一层，与U相和W相的中心对齐排布，以及相邻的两层线圈单元中，如果相邻的两个电枢绕组单元中的一个电枢绕组单元的V相在该电枢绕组单元的U相和W相的上层，则另一个电枢绕组单元的电枢绕组单元的V相在该电枢绕组单元的U相和W相的下层。本申请的定子模块不会产生齿槽力，控制精度高。

技术领域

本发明涉及线性马达，具体涉及线性马达的定子。

背景技术

随着制造技术向高产率、高精密化方向发展，精密运动控制技术的研究变得越来越重要，相应地，运动定位控制系统需求量也越来越大，广泛应用于自动化生产线、包装与运输、装配自动化、丝网印刷等行业，提供具有更高速度和加工柔性。传统驱动系统采用旋转马达驱动结构，传递系统中齿轮头、轴、键、链轮齿、链条、皮带等常用于传统旋转马达传动的部件非常的复杂笨重。线性马达应用了一种运动磁场来直接驱动运动部件，降低了结构复杂性，还降低了成本和因减小惯量、柔顺性、阻尼、摩擦和磨损而带来的速度增加等优点。

运动定位控制系统的核心执行器部件——线性马达，它在支撑的限制和电磁推力的作用下，电机动子能够带动负载产生高速、大推力的驱动，多个线性马达可以组合构建两维或多维运动，采用线性马达可以设计构造精密的线性传输设备、精密XY工作台，结构简单紧凑，机械尺寸小，响应速度快，精度高，而且由于动子和定子间无相对摩擦，因此不存在磨损，使用寿命很长。

然而，目前线性马达的定子会产生齿槽力Cogging影响，导致伺服运动定位控制的精度下降。同时，定子的长度也难以根据需要来设置。

发明内容

本发明的目的是提供一种无齿槽力影响，伺服运动定位精度高的线性马达定子。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种线性马达的定子模块，所述定子模块包括基体和固定于所述基体上的定子线圈组件，所述定子线圈组件包含相互层叠排布的至少两层线圈单元，相邻的两层所述线圈单元包含多个电枢绕组单元，每个电枢绕组单元具有三个线圈绕组，所述三个线圈绕组分别为该电枢绕组单元的U相、V相和W相，其中电枢绕组单元的U相和W相相邻布置在同一层，V相在U相和W相的上一层或下一层，与U相和W相的中心对齐排布，以及相邻的两层线圈单元中，如果相邻的两个电枢绕组单元中的一个电枢绕组单元的V相在该电枢绕组单元的U相和W相的上层，则另一个电枢绕组单元的电枢绕组单元的V相在该电枢绕组单元的U相和W相的下层。

一实施例中，每个线圈绕组由多层线圈叠加工而成，其中各层间线圈的连接接口垂向互联，使得各层线圈串联。

一实施例中，所述线圈呈矩形，以及所述定子线圈组件呈长方体形；或者，所述线圈呈扇环形，以及所述定子线圈组件呈扇环体形。

一实施例中，所述定子线圈组件通过印制电路板工艺制造。

一实施例中，所述线圈绕组设有接线端子，相邻的线圈绕组根据UVW三相连接方式，三角形连接方式或星形连接方式进行连接。

一实施例中，多个所述电枢绕组单元沿着一方向周期重复排布。

一实施例中，所述线圈绕组为无铁芯线圈绕组。

一实施例中，所述基体包括定子基座，其中所述定子线圈组件安装于安装于所述定子基座上。

根据本发明的第二方面，还提供了一种线性马达的定子，所述定子由多个如上所述的定子模块依次拼接而成。

一实施例中，所述定子包括依次连接的呈环形体形的定子线圈组件和呈长方体形的定子线圈组件。