一种直驱式开关磁阻平面电机制造技术

一种直驱式开关磁阻平面电机属于机电研究领域，其特征在于：动子铁芯３２两侧设计了右凸台３３和左凸台３４，与动子卡扣相配合，将ＸＡ相动子２４、ＸＢ相动子１９、ＸＣ相动子１５、ＹＡ相动子２３、ＹＢ相动子１６、ＹＣ相动子２６固定在动子台架１７上，动子卡扣的高度比右凸台３３和左凸台３４的高度小０．３－０．５ｍｍ，在动子台架板３５的两侧设计了右侧第一连接板３６、右侧第二连接板３７、左侧第一连接板３８和左侧第二连接板３９，它们一方面与动子台架板３５固接，同时又与第一直线轴承２９、第二直线轴承２、第三直线轴承１８和第四直线轴承２０固接，使动子台架１７可以沿ｘ方向第一导向轴４和ｘ方向第二导向轴１３灵活运动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种直驱式开关磁阻平面电机，属于机电研究领域，具体来讲涉及一种在x 和y方向上均具有自起动能力的直驱式开关磁阻电机运动装置。
技术介绍
现代机械加工制造业已成为全球经济发展的高速增长点，同时也是我国国民经济 中最具活力的重点行业之一。在许多工业制造领域以及电子产品生产中，都需要高精度和 高速度的平面运动，如数控机床、平面焊接机、大规模集成电路的加工与封装、印刷电路板 制作、探针监视仪、平面测量仪、机器人驱动等。传统方法是由旋转电机驱动，通过滚珠——丝杠的机械装置转换成直线运动再合 成平面运动。这种结构复杂的装置难以保证平面运动的精度，而且需要经常调校，可靠性 差，同时设备的体积较大，不能满足现代机械加工制造业高精度、高速度的要求。八十年代后期，随着世界各国特别是日本、美国和俄罗斯等国家，直线电机的研制 与广泛应用，研究人员采用两台或多台直线电机各自的直线运动叠加合成平面运动。这种 装置省去了旋转运动到直线运动的中间转换机构，提高了平面运动的精度和速度。但是，由 直线电机叠加形成平面运动的装置，并没有从根本上摆脱“低维运动机构叠加形成高维运 动机构”的模式，特别是对于底层的直线电机需要承载上层直线电机及其相关机械部件的 重量，稳定性、速度和精度都受到限制。已有的开关磁阻平面电机由于动子在x和y方向上 的布置方式不同，因此，在x方向上不具备自起动能力，动子台架的运动受到位置的限制。
技术实现思路
本专利技术一种直驱式开关磁阻平面电机的目的在于提供一种不仅在x方向和y方向 都具有自起动能力，而且可以实现直接驱动动子台架做平面运动的开关磁阻平面电机的运 动装置。本专利技术一种直驱式开关磁阻平面电机，由定子3、动子25和机械部件构成，其特征 在于定子3是由1600-2500个定子铁芯块垂直交叉拼装成的网状结构，再由同样长度的 480mm-600mm长的第一定位条5、第二定位条6、第三定位条14和第四定位条31将网状结构 的定子3固定在定子基座1上，每个定子铁芯块的厚度与齿宽相同，在x方向和y方向上形 成多条相同的磁路通道，并且可以按照实际需要沿x方向和y方向扩展，动子25由XA相动 子24、XB相动子19、Xc相动子15、\相动子23、YB相动子16、Yc相动子26和动子台架17 组成，XA相动子24、XB相动子19、Xc相动子15、\相动子23、YB相动子16和Yc相动子26 结构完全相同，均由动子铁芯32套装绕组构成，并垂直对称的固定在动子台架板17上，XA 相动子24、Xb相动子19和Xc相动子15产生x方向电磁推力，Ya相动子23、Yb相动子16和 Yc相动子26产生y方向电磁推力，机械部件包括两个560mm-680mm长的x方向第一导向轴 4、x方向第二导向轴13和两条540mm-660mm长的y方向第一导向滑轨7、y方向第二导向 滑轨30，y方向第一导向滑轨7和y方向第二导向滑轨30固定在定子基座1上，y方向第一导向滑轨7上安装有第一滑块8和第二滑块11，y方向第二导向滑轨30上安装有第三滑 块21和第四滑块28，x方向第一导向轴4和x方向第二导向轴13 —方面通过第一直线轴 承29、第二直线轴承2、第三直线轴承18和第四直线轴承20与动子台架17相固接，引导动 子台架17做x方向运动；另一方面通过第一导向轴支座27、第二导向轴支座9、第三导向轴 支座12和第四导向轴支座22与钢架10固接，第四滑块28、第一滑块8、第二滑块11和第 三滑块21再与钢架10固接，引导动子台架17做y方向运动，y方向第一导向滑轨7、y方 向第二导向滑轨30和x方向第一导向轴4、x方向第二导向轴13同时支撑动子台架17，在 动子铁芯32两侧设计了右凸台33和左凸台34，与动子卡扣相配合，将XA相动子24、XB相 动子19、XC相动子15、YA相动子23、YB相动子16、Ye相动子26固定在动子台架17上，动子 卡扣的高度比右凸台33和左凸台34的高度小0. 3-0. 5mm，在动子台架板35的两侧设计了 右侧第一连接板36、右侧第二连接板37、左侧第一连接板38和左侧第二连接板39，它们一 方面与动子台架板35固接，同时又与第一直线轴承29、第二直线轴承2、第三直线轴承18 和第四直线轴承20固接，使动子台架17可以沿x方向第一导向轴4和x方向第二导向轴 13灵活运动。本专利技术一种直驱式开关磁阻平面电机的优点在于(1)本专利技术的动子台架17与第一直线轴承29、第二直线轴承2、第三直线轴承18 和第四直线轴承20的连接牢固，可以减小动子台架17的变形，有效的保证了动子25与定 子3之间的间隙。(2)本专利技术的动子铁芯32通过右凸台33和左凸台34与动子卡扣配合，将XA相动 子24、XB相动子19、XC相动子15、YA相动子23、YB相动子16、Ye相动子26固定在动子台架 17上，这种结构和固定方式既简单，又稳固，节省了材料，也可减轻动子台架的重量，同时减 小了第一直线轴承29、第二直线轴承2和第三直线轴承18、第四直线轴承20与x方向第一 导向轴4和x方向第二导向轴13之间的摩擦，提高了运动控制精度。附图说明图1开关磁阻平面电机整体结构1—定子基座； 2——第二直线轴承；3——定子；4——x方向第一导向轴；5——第一定位条；6——第二定位条；7——y方向第一导向滑轨；8——第一滑 块；9——第二导向轴支座；10——钢架；11——第二滑块；12——第三导向轴支座；13——x方向第二导向轴；14——第三定位条；15——Xc相动子；16——YB相动 子；17——动子台架；18——第三直线轴承；19——XB相动子；20——第四直线轴承；21——第三滑块；22——第四导向轴支座；23——YA相动子；24——XA相动子；25——动子；26——Yc相动子；27——第一导向轴支座；28——第四滑块；29——第一直线轴承；30——y方向第二导向滑轨；31——第四定位条。图2动子铁芯立体图；32——铁芯；33——右凸台；34——左凸台图3动子卡扣示意图图4动子台架结构示意图35——动子台架板；36——右侧第一连接板；37——右侧第二连接板；38——左侧第一连接板；39——左侧第二连接板；具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的结构和工作原理进一步详细说明。实施方式1定子3是由1600个定子铁芯块垂直交叉拼装成的网状结构，再由同样长度的 480mm长的第一定位条5、第二定位条6、第三定位条14和第四定位条31将网状结构的定 子3固定在定子基座1上，每个定子铁芯块的厚度与齿宽相同，在x方向和y方向上形成 多条相同的磁路通道，并且可以按照实际需要沿x方向和y方向扩展，动子25由XA相动子 24、XB相动子19、Xc相动子15、\相动子23、YB相动子16、Yc相动子26和动子台架17组 成，XA相动子24、XB相动子19、Xc相动子15、\相动子23、YB相动子16和Yc相动子26结 构完全相同，均由动子铁芯32套装绕组构成，并垂直对称的固定在动子台架板17上，乂,相 动子24、XB相动子19和Xe相动子15产生x方向电磁推力，\相动子23、YB相动子16和 Yc相动子26产生y方向电磁推力，机械部件包括两个560mm长的x方向第一导向轴4、x方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直驱式开关磁阻平面电机，由定子（３）、动子（２５）和机械部件构成，其特征在于：定子（３）是由１６００－２５００个定子铁芯块垂直交叉拼装成的网状结构，再由同样长度的４８０ｍｍ－６００ｍｍ长的第一定位条（５）、第二定位条（６）、第三定位条（１４）和第四定位条（３１）将网状结构的定子（３）固定在定子基座（１）上，每个定子铁芯块的厚度与齿宽相同，在ｘ方向和ｙ方向上形成多条相同的磁路通道，并且可以按照实际需要沿ｘ方向和ｙ方向扩展，动子（２５）由Ｘ↓［Ａ］相动子（２４）、Ｘ↓［Ｂ］相（３６）、右侧第二连接板（３７）、左侧第一连接板（３８）和左侧第二连接板（３９），它们一方面与动子台架板（３５）固接，同时又与第一直线轴承（２９）、第二直线轴承（２）、第三直线轴承（１８）和第四直线轴承（２０）固接，使动子台架（１７）可以沿ｘ方向第一导向轴（４）和ｘ方向第二导向轴（１３）灵活运动。动子（１９）、Ｘ↓［Ｃ］相动子（１５）、Ｙ↓［Ａ］相动子（２３）、Ｙ↓［Ｂ］相动子（１６）、Ｙ↓［Ｃ］相动子（２６）和动子台架（１７）组成，Ｘ↓［Ａ］相动子（２４）、Ｘ↓［Ｂ］相动子（１９）、Ｘ↓［Ｃ］相动子（１５）、Ｙ↓［Ａ］相动子（２３）、Ｙ↓［Ｂ］相动子（１６）和Ｙ↓［Ｃ］相动子（２６）结构完全相同，均由动子铁芯（３２）套装绕组构成，并垂直对称的固定在动子台架板（１７）上，Ｘ↓［Ａ］相动子（２４）、Ｘ↓［Ｂ］相动子（１９）和Ｘ↓［Ｃ］相动子（１５）产生ｘ方向电磁推力，Ｙ↓［Ａ］相动子（２３）、Ｙ↓［Ｂ］相动子（１６）和Ｙ↓［Ｃ］相动子（２６）产生ｙ方向电磁推力，机械部件包括两个５６０ｍｍ－６８０ｍｍ长的ｘ方向第一导向轴（４）、ｘ方向第二导向轴（１３）和两条５４０ｍｍ－６６０ｍｍ长的ｙ方向第一导向滑轨（７）、ｙ方向第二导向滑轨（３０），ｙ方向第一导向滑轨（７）和ｙ方向第二导向滑轨（３０）固定在定子基座（１）上，ｙ方向第一导向滑轨（７）上安装有第一滑块（８）和第二滑块（１１），ｙ方向第二导向滑轨（３０）上安装有第三滑块（２１）和第四滑块（２８），ｘ方向第一导向轴（４）和ｘ方向第二导向轴（１３）一方面通过第一直线轴承（２９）、第二直线轴承（２）、第三直线轴承（１８）和第四直线轴承（２０）与动子台架（１７）相固接，引导动子台架（１７）做ｘ方向运动；另一方面通过第一导向轴支座（２７）、第二导向轴支座（９）、第三导向轴支座（１２）和第四导向轴支座（２２）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马春燕，李更新，陈燕，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]