System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子制造技术_技高网

一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子制造技术

技术编号:42654830 阅读:47 留言:0更新日期:2024-09-06 01:47
一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,本发明专利技术涉及一种电机动子,本发明专利技术为解决磁悬浮平面电机动子在垂向的振动问题,本发明专利技术包括动子框架、嵌入PCB线圈模块和移动绕组线圈模块;所述嵌入PCB线圈模块和移动绕组线圈模块由上至下安装在动子框架内,且嵌入PCB线圈模块和移动绕组线圈模块之间设有间隙。所述移动绕组线圈模块为四组,每组绕组线圈模块的上部设有一个嵌入PCB线圈模块。本发明专利技术针对磁悬浮运动系统,从结构上实现了准刚度自动隔振效果,具有一定的应用潜力。本发明专利技术属于隔振技术领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机动子,具体涉及一种冷零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,本专利技术属于隔振。


技术介绍

1、磁悬浮平面电机具有刚度小、无摩擦和精度高等优势,适用于高洁净度和高真空的工作环境,在超精密加工和半导体制造,如euv光刻领域有着重要的应用。磁悬浮技术通过使用磁力来悬浮和稳定物体,无需物理接触,从而减少摩擦和磨损。在电机中使用磁悬浮技术可以提高运行效率和减少维护需求。平面电机是一种特殊类型的电机,其动子(移动部分)在一个平面内移动,不同于传统轴向移动的电机。这种设计允许电机在二维平面内进行精确位置控制。准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子可以应用于需要高精度和高稳定性的场合,如:精密制造:用于机床、半导体制造设备等,准确控制工具位置;振动敏感设备:如高精度测量仪器,可以通过准零刚度隔振技术有效隔离环境振动;高速运输:磁悬浮列车等,利用磁悬浮技术实现低摩擦运行。

2、机械设备普遍存在振动问题,特别是对于复杂的动力机组,其振动具有多激励源、强耦合和宽频带的特点,随着动力机组朝着大功率化和轻量化的方向发展,以及对隔振要求的不断提高,传统的橡胶隔振器已难以满足一些对隔振要求严苛的振动控制场合,准零刚度隔振器具有高静刚度、低动刚度的特性,能够在满足大负载的情况下具有较小的动刚度,相对于传统的隔振器具有更高的隔振效率。在隔振系统中,准零刚度可以帮助达到非常低的共振频率,提高隔振效果。自动隔振技术指的是利用自动控制系统来调整隔振装置的参数,以适应不同的工作条件和振动环境,从而达到最佳的隔振效果。按照负刚度的产生方法,准零刚度隔振器可分为两类,分别是机械式的准零刚度隔振器和电磁式的准零刚度隔振器.机械式的准零刚度隔振器是通过机械组合、预拉预压等方法,使结构产生负刚度.典型的结构是将一根垂直的弹簧与连根倾斜的弹簧并联。械式准零刚度隔振器虽然在一定程度上提高了系统的隔振效率,但是具有一定的缺点,就是机械的稳定性不强,易失稳,在实际应用中具有一定的局限性.而利用电磁力产生负刚度的电磁式准零刚度隔振器具有响应快、适应性强、稳定性强的特点,可以在无机械接触的情况下产生准零特性,成为了目前国内外学者的研究热点。

3、准零刚度磁悬浮隔振平台具有低固有频率、高承载能力,宽隔振频带等优点.但是,隔振效果受电流和永磁体的影响较大,也存在不稳定等问题,为了能够动态调节准零刚度磁悬浮隔振平台的刚度和阻尼,现有的解决方案多是添加例如pid等控制算法进行补偿,但这样会增加系统的复杂度和不稳定性。

4、如上所述,磁悬浮平面电机能够应用于超精密加工制造领域,必须保证垂向运动的稳定性,但由于磁铁阵列磁场的不均匀,绕组线圈的加工误差和控制算法的误差等因素,往往会造成磁悬浮平面电机动子在垂向的振动。


技术实现思路

1、本专利技术为解决磁悬浮平面电机动子在垂向的振动问题,进而提出一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子。

2、本专利技术为解决上述问题采取的技术方案是:

3、本专利技术包括动子框架、嵌入pcb线圈模块和移动绕组线圈模块;所述嵌入pcb线圈模块和移动绕组线圈模块由上至下安装在动子框架内,且嵌入pcb线圈模块和移动绕组线圈模块之间设有间隙。

4、进一步的,所述移动绕组线圈模块为四组,每组绕组线圈模块的上部设有一个嵌入pcb线圈模块。

5、进一步的,所述每组绕组线圈模块包括壳体、水冷中空板、片簧和线圈,壳体的下表面设有矩形槽,线圈通过水冷中空板安装在矩形槽内,壳体的前部设有两个对称设置的矩形通孔,每个矩形通孔内安装有一个片簧,所述矩形孔的下部设有三个圆孔。

6、进一步的,所述水冷中空板的两侧分别设有三个圆柱形接口。

7、进一步的,所述每个嵌入pcb线圈模块由5层pcb线圈堆叠组成。

8、进一步的,所述动子框架的下表面分别设有用于安装嵌入pcb线圈模块的第一矩形槽,和用于安装移动绕组线圈模块的第二矩形槽。

9、进一步的,所述嵌入pcb线圈模块和移动绕组线圈模块之间的间隙为1.5mm。

10、本专利技术的有益效果是:

11、1、本专利技术提出的动子结构可以减少垂向振动。当动子进行垂向运动时,绕组线圈提供垂向驱动力,通过片簧传导至动子,实现动子的垂向运动。

12、2、本专利技术从结构上实现了准刚度自动隔振效果,弥补了现有的算法隔振的缺陷,增加了系统的稳定性,具有一定的应用潜力。

13、3、本专利技术通过片簧提供正刚度,而pcb线圈和绕组线圈之间的电磁力提供负刚度,正负刚度并联,从而使系统处于准零刚度的状态,即绕组线圈的振动不会传递到动子上面,起到了隔振效果,可以提升动子的定位精度,提升性能指标。

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【技术保护点】

1.一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子包括动子框架(1)、嵌入PCB线圈模块(2)和移动绕组线圈模块(3);所述嵌入PCB线圈模块(2)和移动绕组线圈模块(3)由上至下安装在动子框架(1)内,且嵌入PCB线圈模块(2)和移动绕组线圈模块(3)之间设有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述移动绕组线圈模块(3)为四个,每个绕组线圈模块(3)的上部设有一个嵌入PCB线圈模块(2)。

3.根据权利要求1所述的一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述每个绕组线圈模块(3)包括壳体(301)、水冷中空板(302)、片簧(303)和线圈(304),壳体(301)的下表面设有矩形槽,线圈(304)通过水冷中空板(302)安装在矩形槽内,壳体(301)的前部设有两个对称设置的矩形通孔(3011),每个矩形通孔(3011)内安装有一个片簧(303),所述矩形孔(3011)的下部设有三个圆孔(3012)。

4.根据权利要求3所述的一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述水冷中空板(302)的两侧分别设有三个圆柱形接口(3021)。

5.根据权利要求1或2所述的一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述每个嵌入PCB线圈模块(2)由5层PCB线圈堆叠组成。

6.根据权利要求1所述的一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述动子框架(1)的下表面分别设有用于安装嵌入PCB线圈模块(2)的第一矩形槽,和用于安装移动绕组线圈模块(3)的第二矩形槽。

7.根据权利要求1所述的一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述嵌入PCB线圈模块(2)和移动绕组线圈模块(3)之间的间隙为1.5mm。

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【技术特征摘要】

1.一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子包括动子框架(1)、嵌入pcb线圈模块(2)和移动绕组线圈模块(3);所述嵌入pcb线圈模块(2)和移动绕组线圈模块(3)由上至下安装在动子框架(1)内,且嵌入pcb线圈模块(2)和移动绕组线圈模块(3)之间设有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述移动绕组线圈模块(3)为四个,每个绕组线圈模块(3)的上部设有一个嵌入pcb线圈模块(2)。

3.根据权利要求1所述的一种准零刚度的自动隔振磁悬浮平面电机动子,其特征在于:所述每个绕组线圈模块(3)包括壳体(301)、水冷中空板(302)、片簧(303)和线圈(304),壳体(301)的下表面设有矩形槽,线圈(304)通过水冷中空板(302)安装在矩形槽内,壳体(301)的前部设有两个对称设置的...

【专利技术属性】
技术研发人员:于程隆白璐赵勃
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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