[发明专利]一种位移装置及磁浮平面电机

说明书

本发明涉及磁浮平面电机技术领域，公开一种位移装置及磁浮平面电机。其中位移装置包括定子机构和工作部件，定子机构包括至少一个模块组件，模块组件在X方向和Y方向长度相同，定子机构上模块组件的行数和列数相同，X方向和Y方向不相平行；工作部件设置于定子机构的上方，工作部件包括承载台及安装于承载台上的两个第一磁钢阵列和两个第二磁钢阵列，两个第一磁钢阵列沿X方向延伸且在X方向上位置布置彼此偏移，在Y方向上间隔一定的距离；两个第二磁钢阵列沿Y方向延伸且在Y方向上位置布置彼此偏移，在X方向上间隔一定的距离；第一磁钢阵列和第二磁钢阵列沿周向相邻交错包围设置。

技术领域

本发明涉及磁浮平面电机技术领域，尤其涉及一种位移装置及磁浮平面电机。

背景技术

磁浮平面电机通常分两部分，定子机构和动子组件，在X方向或Y方向上，定子机构尺寸通常大于动子组件，便于提供一个工作区域。这两部分主要由永磁体和通电线圈构成，两者发生电磁作用而构成6自由度运动。对比传统技术无接触，无传动，结构简单紧凑，整体刚度高，利于实现更高的加速性能和定位精度，可适用于真空或超洁净度环境。

但是现有技术中，工作台上的磁钢阵列与线圈的方向呈45度夹角，且磁感阵列中的多个永磁体的长度不同，磁钢阵列各个位置受力不同，对工作台的控制带来了较大的麻烦，对相精度较低，致使工作台受到推力精度以及工作台的运动精度较差。

基于此，亟需一种位移装置及磁浮平面电机，以解决上述存在的问题。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种位移装置及磁浮平面电机，实现了降低定子机构对工作部件的控制难度，增加了工作部件的运动精度。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种位移装置，包括：

定子机构，所述定子机构包括至少一个模块组件，每个所述模块组件均能够产生行波磁场，所述模块组件在X方向和Y方向长度相同，所述定子机构上所述模块组件的行数和列数相同，所述X方向和所述Y方向不相平行；

工作部件，其设置于所述定子机构的上方，所述定子机构能够产生行波磁场，所述行波磁场为所述工作部件提供X方向、Y方向和Z方向的推力，所述X方向和Y方向分别与所述Z方向大致正交；

所述工作部件包括承载台及安装于所述承载台上的两个第一磁钢阵列和两个第二磁钢阵列，两个所述第一磁钢阵列沿X方向延伸且在X方向上位置布置彼此偏移，在Y方向上间隔一定的距离；两个所述第二磁钢阵列沿Y方向延伸且在Y方向上位置布置彼此偏移，在X方向上间隔一定的距离；所述第一磁钢阵列和所述第二磁钢阵列沿周向相邻交错包围设置。

作为一种位移装置的优选技术方案，所述模块组件包括至少九个线圈阵列模块，所述线圈阵列模块包括沿Z方向叠加设置的至少一层第一X向线圈阵列和至少一层第一Y向线圈阵列，且每个所述线圈阵列模块布置形式相同；

所述第一X向线圈阵列包括沿X方向同一平面并排设置的三个第一线圈，且三个所述第一线圈的相位分别为U相、V相及W相；所述第一Y向线圈阵列包括沿Y方向同一平面并排设置的三个第二线圈且三个所述第二线圈的相位分别为U相、V相及W相。

作为一种位移装置的优选技术方案，所述模块组件还包括线圈骨架及PCB板，所述线圈骨架内设有安装位，所述安装位内安装有所述线圈阵列模块，所述PCB板安装于所述线圈骨架的底部，所述线圈阵列模块与所述PCB板电性连接。

作为一种位移装置的优选技术方案，所述线圈阵列模块包括至少两层所述第一X向线圈阵列和至少两层所述第一Y向线圈阵列；

同一所述线圈阵列模块中，所有所述第一X向线圈阵列距离所述工作部件的距离之和与所有所述第一Y向线圈阵列距离所述工作部件的距离之和相同。