[发明专利]气浮平面电机初始零位的定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及平面电机定位方法，特别涉及一种气浮支撑方式的平面电机初始零位的确定方法。

背景技术

随着先进制造业的快速发展，在现代半导体加工装备、微立体光刻、纳米工作台及其他微细精密加工设备中，大行程运动由直线电机实现，而高精度运动则由高精密平面电机来实现。

高精度平面电机动子平台的轴承支撑方式有很多种，为实现高精度平面电机的快速准确定位，需实现动子平台的无摩擦悬浮支撑。目前无摩擦悬浮支撑技术主要有以下四种：电动悬浮、超导悬浮、气体悬浮及磁悬浮。在实际系统中，无摩擦悬浮支撑能较好的实现快速定位，但由于动子平台在未受控前是属于自由状态，若考虑到线缆扰动的影响，动子平台的初始位置也会在一个未知的位置，考虑到很多精密测量设备的测试条件需要动子平台的初始零位在一个较小范围，因此，初始位置到初始零位的运动方法是需要考虑和解决的问题。

发明内容

本发明的目的提供一种气浮平面电机动子平台初始零点的确定方法，克服了气浮平面电机动子平台初始位置随机性的问题，为整个平面电机控制系统提供必要的基准位置，使测试设备能够正常运作。

为达到上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种气浮平面电机初始零位的定位方法，所述气浮平面电机包括定子平台和动子平台，定子平台上方固定安装磁钢阵列，动子平台采用气浮轴承，动子平台下表面安装线圈阵列，以及两个结构相同的第一调整线圈组和第二调整线圈组，所述两个调整线圈组为三相线圈，星型连接方式，均沿X方向布置于同一直线上，所述初始零位为线圈坐标系与磁场坐标系无转角，其特征在于，所述定位方法包括以下步骤：

1）把所述第一调整线圈组的三相线圈和第二调整线圈组的三相线圈分别接入驱动器装置，所述驱动器装置包括六个线性驱动器；

2）驱动器装置分别给第一调整线圈组的A1相线圈通入电流I₁、B1相线圈通入电流I₂和C1相线圈通入电流I₃，给第二调整线圈组的A2相线圈通入电流I₁、B2相线圈通入电流I₂和C2相线圈通入电流I₃，并且通入电流满足以下关系：

I₁+I₂+I₃=0；

3）经过上述步骤1）到步骤2），动子平台运动到初始零位的位置，系统每次上电工作前，依照步骤1）至步骤2）进行初始零位的确定，此时，系统的测量设备正常工作，驱动装置切换到平面电机正常工作状态下。

本发明的技术特征还在于设平面电机所受到最大的线缆扰动转矩为T_n，动子平台的质心到线圈阵列中心受力力臂为L，线圈提供的驱动力为F，线圈能承受的最大持续电流为I_max，符合下列表达式：

2FL≥Tnmax(I1,I2,I3)<Imax.]]>

由于采用了以上的技术方案，本发明具有以下优点及突出效果：实现了气浮平面电机动子平台初始零位的确定，为包含磁钢阵列的气浮平面电机运动系统提供了一种简单、便捷的位置确定方法。本发明的思路及效果对包含磁钢阵列的气浮平面电机在定位方面的研究和发展具有重要的实际意义。

附图说明

图1是本发明气浮平面电机系统示意图。

图2是本发明定子平台永磁阵列布局图。

图3是本发明动子平台仰视图。

图4是本发明动子平台在定子平台上任意位置示意图。

其中，