【技术实现步骤摘要】
本申请属于直线电机，尤其涉及一种动磁型永磁电机及控制方法。
技术介绍
1、直线电机是一种将电能转化为直线运动的装置，广泛应用于自动化控制系统、机械加工设备等领域。直线电机可以看成旋转电机沿径向剖开并展开成直线，旋转电机的定子成为直线电机的初级（亦称为动子），旋转电机的转子成为直线电机的次级（亦称为定子）。旋转电机输出扭矩，直线电机的输出则为推力。直线电机的出现使得往复运动不再需要通过复杂丝杠旋转来实现，同时其速度高、推力大、体积小，已经成为高速高精度直线进给系统的首选。
2、在高端精密工业上（例如半导体加工、微电子光电子封装等），要实现直线、旋转以及螺旋等运动时，一般是通过两台直线电机与旋转电机叠加形式驱动。两台直线电机与旋转电机叠加驱动，整体结构复杂，占用空间大，存在两台电机的误差累计、低位电机的负载重、动态响应慢等问题。
技术实现思路
1、本申请提供了一种动磁型永磁电机及控制方法，可以解决通过两台直线电机与旋转电机叠加的形式驱动，整体结构复杂，占用空间大，存在两台电机的误差累计、低位电机的负载重、动态响应慢等问题的问题。
2、第一方面，本申请提供了一种动磁型永磁电机，包括：
3、载体，具有长度方向；
4、环形槽体，设置于载体上；
5、螺旋形槽体，沿载体的长度方向设置于载体上且与环形槽体同轴设置；
6、第一初级，与环形槽体滑动连接；
7、第二初级，与螺旋形槽体滑动连接；以及
8、次级，
9、通过改变第一初级和第二初级内的通电相序和通电频率，能够实现次级沿载体的长度方向进行直线运动、绕载体的长度方向进行旋转运动和绕载体的长度方向进行螺旋运动。
10、可选的，第一初级和第二初级均包括安装座和设置于安装座上的电枢绕组，第一初级的安装座与环形槽体滑动连接，第二初级的安装座与螺旋形槽体滑动连接，第一初级中的电枢绕组和第二初级中的电枢绕组均在载体的长度方向线性排列。
11、可选的，第一初级的安装座通过滑动导头滑动设置于环形槽体内，第二初级的安装座通过另一滑动导头滑动设置于螺旋形槽体内。
12、可选的，环形槽体具有环形槽本体和环形槽开口，环形槽开口的宽度小于环形槽本体的宽度，第一初级中的滑动导头具有位于环形槽本体内的宽径部和位于环形槽开口内的窄径部；
13、螺旋形槽体具有螺旋形槽本体和螺旋形槽开口，螺旋形槽开口的宽度小于螺旋形槽本体的宽度，第二初级中的滑动导头具有位于螺旋形槽本体内的宽径部和位于螺旋形槽开口内的窄径部。
14、可选的，次级包括磁导轭板和设置于磁导轭板上的多个永磁体，多个永磁体在载体的长度方向间隔排列，磁导轭板上具有运动输出终端，运动输出终端用于连接外部装置，以带动外部装置随磁导轭板一同运动。
15、可选的，载体为空心圆柱体，环形槽体和螺旋形槽体均设置于空心圆柱体的外壁，且空心圆柱体、环形槽体和螺旋形槽体同轴设置。
16、第二方面，本申请还提供了一种动磁型永磁电机的控制方法，基于以上任一项的动磁型永磁电机，控制方法包括：
17、直线运动：第一初级和第二初级均通入同频率的三相交流电，次级相对于第一初级和第二初级的运动方向平行于载体的长度方向，以实现次级仅沿载体的长度方向进行直线运动；
18、旋转运动：第一初级通入直流电，次级相对于第一初级静止，以限制次级沿载体的长度方向运动；第二初级通入三相交流电，第二初级在电磁推力的作用下相对于次级沿载体的长度方向运动的过程中沿螺旋形槽体滑动，并带动第一初级沿环形槽体滑动，以实现次级仅绕载体进行旋转运动；
19、螺旋运动：第一初级和第二初级分别通入不同频率的三相交流电，次级相对于第一初级和第二初级沿载体的长度方向运动，并且第二初级在电磁推力的作用下相对于次级沿载体的长度方向运动的过程中沿螺旋形槽体滑动，并带动第一初级沿环形槽体滑动，以实现次级在沿载体的长度方向进行直线运动过程中，并能绕载体进行旋转运动，即螺旋运动。
20、可选的：
21、直线运动：可通过改变三相交流电的电流频率来控制次级的直线运动的速度；通过改变三相交流电的电流相序以使次级沿载体的长度方向进行直线运动或使次级沿载体的长度方向的相反方向进行直线运动；
22、旋转运动：可通过改变三相交流电的电流频率来控制第二初级相对于次级的运动速度，从而控制次级进行旋转运动的速度；通过改变三相交流电的电流相序，第二初级沿螺旋形槽体滑动时靠近或远离环形槽体内的第一初级，以使次级进行顺时针旋转或者逆时针旋转；
23、螺旋运动：通过改变第一初级中通入的三相交流电的电流相序与第二初级中通入的三相交流电的电流相序，和改变第一初级中通入的三相交流电与第二初级中通入的三相交流电的频率高低，以使次级沿载体的长度方向进行直线运动或使次级沿载体的长度方向的相反方向进行直线运动，即控制螺旋运动中的直线方向；以使第二初级沿螺旋形槽体滑动时靠近或远离环形槽体内的第一初级，以使次级进行顺时针旋转或者逆时针旋转，即控制螺旋运动中的旋转方向。
24、本申请的上述方案有如下的有益效果：
25、本申请结构简单，占用空间小，能适应多样化的工作环境；通过改变第一初级和第二初级内的三相交流电的相序和频率，便能实现次级沿载体的长度方向进行直线运动、绕所述载体进行旋转运动和绕所述载体进行螺旋运动，采用本申请所提供的单个电机便能解决现有技术通过两台直线电机与旋转电机叠加形式存在两台电机的误差累计、低位电机的负载重以及动态响应慢等问题，能适用于半导体加工平台、智能多维系统运动平台、点胶机、微电子光电子封装平台等一系列高端精密工业系统。
26、本申请的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种动磁型永磁电机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的动磁型永磁电机，其特征在于，所述第一初级和所述第二初级均包括安装座和设置于所述安装座上的电枢绕组，所述第一初级的所述安装座与所述环形槽体滑动连接，所述第二初级的所述安装座与所述螺旋形槽体滑动连接，所述第一初级中的所述电枢绕组和所述第二初级中的所述电枢绕组均在所述载体的长度方向线性排列。
3.根据权利要求2所述的动磁型永磁电机，其特征在于，所述第一初级的安装座通过滑动导头滑动设置于所述环形槽体内，所述第二初级的安装座通过另一滑动导头滑动设置于所述螺旋形槽体内。
4.根据权利要求3所述的动磁型永磁电机，其特征在于，所述环形槽体具有环形槽本体和环形槽开口，所述环形槽开口的宽度小于所述环形槽本体的宽度，所述第一初级中的所述滑动导头具有位于所述环形槽本体内的宽径部和位于所述环形槽开口内的窄径部；
5.根据权利要求1所述的动磁型永磁电机，其特征在于，所述次级包括磁导轭板和设置于所述磁导轭板上的多个永磁体，多个所述永磁体在所述载体的长度方向间隔排列，所述磁导轭板上具有运动输出终端
6.根据权利要求1所述的动磁型永磁电机，其特征在于，所述载体为空心圆柱体，所述环形槽体和所述螺旋形槽体均设置于所述空心圆柱体的外壁，且所述空心圆柱体、所述环形槽体和所述螺旋形槽体同轴设置。
7.一种动磁型永磁电机的控制方法，基于权利要求1-6中任一项所述的动磁型永磁电机，其特征在于，所述控制方法包括：
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种动磁型永磁电机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的动磁型永磁电机，其特征在于，所述第一初级和所述第二初级均包括安装座和设置于所述安装座上的电枢绕组，所述第一初级的所述安装座与所述环形槽体滑动连接，所述第二初级的所述安装座与所述螺旋形槽体滑动连接，所述第一初级中的所述电枢绕组和所述第二初级中的所述电枢绕组均在所述载体的长度方向线性排列。
3.根据权利要求2所述的动磁型永磁电机，其特征在于，所述第一初级的安装座通过滑动导头滑动设置于所述环形槽体内，所述第二初级的安装座通过另一滑动导头滑动设置于所述螺旋形槽体内。
4.根据权利要求3所述的动磁型永磁电机，其特征在于，所述环形槽体具有环形槽本体和环形槽开口，所述环形槽开口的宽度小于所述环形槽本体的宽度，所述第一初级中的所述滑...
【专利技术属性】
技术研发人员：张子娇，孙树根，张小林，王金宝，陈金，
申请(专利权)人：湖南天友精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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