[实用新型]具有宽推力输出范围的组合式直线电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种组合式直线电机。

背景技术

直线电机广泛用于各种精密机床的传动系统中，它包括初级、次级和与初级相连的数控伺服驱动器，通过数控伺服驱动器控制初级输入电流的大小和方向，可控制直线电机输出推力的大小和方向；任何直线电机均有有效输出范围，其最大和最小有效推力之间有一定的必然联系，当它的最大推力提高时，其对应的最小有效推力也要随之提高，这是由伺服驱动器控制域（范围）、数控系统、反馈控制等软硬件自身特点决定的，由数控伺服驱动器控制的最大推力与最小推力之比一般只有50—90倍左右，因此，应用大推力直线电机时，需要精确控制输出力的变化范围大于50至90倍时，如所需的负载推力区域中存在小于其最小可控推力的部分，则存在较大推力的直线电机应用中不可控的小负载区域，如果不解决此瓶颈就会因推力在此区域不受控而产生爬行、振动等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种具有宽推力输出范围的组合式直线电机，它能扩大直线电机可控的推力输出范围，避免因输出推力不受控而产生爬行、振动等问题。

为达到上述目的，本实用新型的具有宽推力输出范围的组合式直线电机，包括一个或一个以上同轴的直线电机的次级，其特征在于还包括：通过连接板固联的两个或两个以上的直线电机的初级，所有初级设于次级上，每个初级均与各自的数控伺服驱动器相连。

上述次级可以为一个直线型次级；

上述次级也可以为两个同轴的直线型次级；

上述次级也可以为一个环形次级；

本实用新型通过将至少两个直线电机的初级连接在一起，当需要获得推力大于一个直线电机的最大输出推力时，通过各数控伺服驱动器同步、同向驱动各直线电机的初级，获得各直线电机推力之和；当需要获得的推力在一个直线电机的推力范围内时，通过数控伺服驱动器，驱动一个直线电机的初级即可获所需要的推力；当所需获得推力小于一个直线电机的最小有效推力时，通过一个数控伺服驱动器驱动对应的直线电机的初级，获得正向推力，通过另一个数控伺服驱动器驱动对应的直线电机的初级，获得反向推力，使正反两个直线电机输出推力均在控制范围之内，同时，正反两个直线电机输出推力之差正好是所需要的推力，这样，反向工作的直线电机起到了阻尼推力的作用，可实现更低的最小有效推力。

相比于使用一个大推力直线电机，本实用新型在达到相同或更大最大推力的同时，还能实现更低的最小有效推力，从而达到扩展直线电机可控推力输出范围的目的，避免因无法获得精确控制的小推力而产生爬行和振动。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的主视图。

图2为本实用新型实施例二的主视图。

图3为本实用新型实施例三的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示，该具有宽推力输出范围的组合式直线电机，包括一个直线型的直线电机的次级1、通过连接板4固联的两个直线电机的初级2和3，所有初级2和3设于次级1上，每个初级2和3均与各自的数控伺服驱动器（未示出）相连。

本实用新型通过两个直线电机共用一个电机次级1，而它们的初级2、3则连接在一起；在需要大推力时，通过各数控伺服驱动器同步驱动使得两初级获得同方向的推力，两直线电机同向出力，此时推力叠加；当需要获得精确控制的推力在一个直线电机输出范围内时，只需用一个数控伺服驱动器驱动对应的初级即可，相比于一个大推力直线电机的推力输出范围, 可获得的最小推力已经更小；当需要获得精确控制的推力小于一个直线电机有效推力时，通过各数控伺服驱动器同步驱动使得其中一个初级获得与另一初级反方向的推力，且两推力不等，较小的推力作为直线电机的阻尼力，达到精确控制小推力的状态，此时推力远小于一个直线电机的可控最小推力，进一步扩展了直线电机可控推力输出范围，避免因无法获得精确控制的小推力而产生爬行、振动问题。

实施例二

如图2所示，该实施例与实施例一的区别仅在于，它包括两个同轴的直线型次级5和6，适用于初级行程较短的工况。

实施例三

如图3所示，该实施例与实施例一的区别仅在于，该直线电机的次级7为一个环形次级，适用于初级做圆周运动的工况。

本实用新型是来源于国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项中的 《高速龙门五轴加工中心（AC摆角）》课题（2009ZX04002-013）的研究成果。