[发明专利]一种基于共振磁耦合技术的直线运动机构

权利要求书

1.一种基于共振磁耦合技术的直线运动机构，其特征在于，包括无线传能模块和直线运动机构；所述无线传能模块包括直流电源、信号发生器、逆变电路、发射线圈、接收线圈和整流电路；所述直线运动机构包括底座、电机定子、电机动子、导轨、滑块和电机控制器；所述电机定子和导轨铺设于所述底座上，且所述导轨位于电机定子两侧，所述滑块两侧与所述导轨适配安装且可以沿导轨滑动，所述电机动子固定安装于所述滑块下表面、位于所述电机定子上方，且电机动子与电机定子间隔一定间隙；所述底座一侧设有竖直的发射线圈支架，用于安装若干所述发射线圈；所述滑块与发射线圈支架相对的一侧设有竖直的接收线圈支架，用于安装所述接收线圈；

所述直流电源分别与信号发生器和逆变电路连接，信号发生器、逆变电路与发射线圈依次相连，接收线圈、整流电路、电机控制器依次相连；信号发生器为电路提供电流信号，逆变电路将直流电转变成交流电；发射线圈将接收到的电路信号转换为交变的磁场，接收线圈将磁场能量转换为交流电能；整流电路经过整流，将交流电转变为直线电机需要的直流电流大小和频率，通过电机控制器和直线电机相连，为直线电机设备供电，使其做直线运动；

所述逆变电路采用全桥逆变电路，包括第一半桥和第二半桥，第一半桥包括串联在电源两端的第一MOS管和第二MOS管，第二半桥包括串联在电源两端的第三MOS管和第四MOS管；每个MOS管的控制端各自通过一齐纳二极管连接电源的负极，每个MOS管的控制端各自通过一电阻连接控制器，该电阻各自并联一二极管；每个MOS管各自并联一二极管，每个MOS管各自并联一电容；第一半桥两个MOS管的连接处与第二半桥两个MOS管的连接处之间串联一电感和一电容。

2.根据权利要求1所述的基于共振磁耦合技术的直线运动机构，其特征在于，所述发射线圈有12个，并排安装在发射线圈支架上；所述接收线圈有1个，与发射线圈平行设置。

3.根据权利要求2所述的基于共振磁耦合技术的直线运动机构，其特征在于，所述发射线圈与接收线圈间隔5cm。

4.根据权利要求1所述的基于共振磁耦合技术的直线运动机构，其特征在于，所述发射线圈与接收线圈组成的共振磁耦合式耦合系统采用两线圈结构中的串联—串联共振系统，即两个线圈的电容都与线圈串联；所述发射线圈与接收线圈的自感值、两线圈之间的互感值以及两个线圈串联的电容值为谐振频率下的最佳匹配值，使无线传能系统总是工作在谐振频率点上。

5.根据权利要求1所述的基于共振磁耦合技术的直线运动机构，其特征在于，所述直流电源、信号发生器与逆变电路设于所述接收线圈支架一侧，所述整流电路与电机控制器设于所述滑块内部。

6.根据权利要求1所述的基于共振磁耦合技术的直线运动机构，其特征在于，所述整流电路采用全桥整流电路。