[发明专利]永磁电机及其部件以及永磁电机平台

说明书

技术领域

本发明涉及永磁电机及其部件以及永磁电机平台。

背景技术

图1示出了典型的铁芯直线永磁电机运动平台。其中，在底座170上固定有磁铁组件110和设置在磁铁组件110两侧的导轨150。导轨150附近还设置有直线位移传感器140。工件130通过两个滑块160在导轨150上滑动。线圈组件120固定在工件130上，并且线圈组件120上的线圈面对着磁铁组件110。

图2示出了用于铁芯直线永磁电机的线圈组件120的典型结构。线圈组件120具有铁芯210。铁芯210上开有齿槽220。线圈230通过齿槽220缠绕在铁芯210上。

在传统永磁电机中，基于磁铁以及线圈的布置方式，除了运动方向上的推动力之外，还会在垂直于运动方向的方向上产生额外的力(直线永磁电机的情况下为横向力，旋转永磁电机的情况下为轴向力或径向力)。例如，在为了减小齿槽力而斜置磁铁的情况下，会产生垂直于运动方向的斜置齿槽力。

由于额外的力的存在以及这些力随时间及运动位置的变化，对于永磁电机的运行造成了一些不利的影响。例如有可能影响电机的运行精度，有可能使导轨长期受到这些力的作用从而影响其疲劳寿命，并进一步影响电机的可靠性。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种永磁电机及其部件以及永磁电机平台，其能够至少部分的消除或减小垂直于运动方向的方向上的力。

根据本发明的一个方面，提供了一种永磁电机，包括：并排设置的第一磁铁组件和第二磁铁组件，第一磁铁组件和第二磁铁组件被设置为基本上相对于两者之间的中心平面对称；第一线圈组件，邻近第一磁铁组件，并且被配置为能够与第一磁铁组件共同构成第一电机；第二线圈组件，邻近第二磁铁组件，并且被配置为能够与第二磁铁组件共同构成第二电机，第一线圈组件和第二线圈组件被设置为基本上相对于中心平面对称；以及连接件，固定连接第一线圈组件和第二线圈组件。

可选地，该永磁电机可以为直线永磁电机。第一磁铁组件与第二磁铁组件定义了基本上沿着第一方向的运动方向，第二方向与中心平面垂直，第三方向垂直于第一方向和第二方向，中心平面为平行于第一方向和第三方向的平面，第一线圈组件被设置为使得第一磁铁组件对第一线圈组件的铁芯的吸引力基本上在第二方向上，第二线圈组件被设置为使得第二磁铁组件对第二线圈组件的铁芯的吸引力基本上在与第二方向相反的方向上。

可选地，第一线圈组件、第一磁铁组件、第二磁铁组件以及第二线圈组件依次设置在第二方向上。

或者可选地，第二磁铁组件、第二线圈组件、第一线圈组件以及第一磁铁组件依次设置在第二方向上。

可选地，该永磁电机还可以包括：基座，第一磁铁组件和第二磁铁组件固定在基座上；两个导轨，固定在基座上，并且基本上沿第一方向延伸；以及两个滑块，固定到连接件，并且分别与两个导轨配合，以限制连接件沿第一方向运动，连接件在第二方向或第三方向上延伸，从而通过两个滑块在两个导轨上滑动。

可选地，第一磁铁组件和第二磁铁组件分别包括多个磁铁，每一个磁铁的靠近相应线圈组件的表面在第一方向上的边缘的至少一部分与第一方向既不平行也不垂直。

第一线圈组件中的线圈和第二线圈组件中的线圈可以串联连接，也可以并联连接。

可选地，该永磁电机也可以是旋转式永磁电机，包括转子和定子。第一磁铁组件和第二磁铁组件布置在转子和定子中的一个上，第一线圈组件和第二线圈组件布置在转子和定子中的另一个上。第一线圈组件、第一磁铁组件、第二磁铁组件以及第二线圈组件可以依次设置在平行于转子和定子的轴向的方向上。或者作为替代，第二磁铁组件、第二线圈组件、第一线圈组件以及第一磁铁组件依次设置在平行于轴向的方向上。

根据本发明的另一个方面，提供了一种永磁电机平台，包括：第一永磁电机，是根据本发明的直线永磁电机；第二永磁电机，也是根据本发明的直线永磁电机，设置在第一永磁电机的连接件上。第一永磁电机的第三方向和第二永磁电机的第三方向相同，第二永磁电机的第一方向与第一永磁电机的第一方向成一夹角，使得第二永磁电机的导轨沿着从第一永磁电机的一条导轨到另一条导轨的方向布置。