[发明专利]一种贴片机磁悬浮Z轴直线电机

权利要求书

1.一种贴片机磁悬浮Z轴直线电机，其特征在于，包括：

固定座、定子模块、动子滑块、光栅尺及光栅尺读头；其中，

所述动子滑块通过直线滑块装配在固定座的直线导轨上，动子滑块包括导磁条和磁铁，磁铁之间间隔固定间隙且按NS极交错固定在导磁条上；

所述定子模块固定在固定座上，定子模块包括对称设置的两列定子磁芯，定子磁芯上绕制定子线圈组成定子绕组，两列定子绕组之间设置所述直线导轨，两列定子绕组交错半个极间隔以平滑直线电机的端部效应，定子绕组之间间隔固定间隙且按a、b、c三相设置；

光栅尺固定在动子滑块上，光栅尺读头固定在固定座上，光栅尺读头读取光栅尺获得动子滑块的运动位置信号并反馈至驱动器，驱动器根据动子滑块的运动位置信号产生驱动信号作用于定子线圈；

所述驱动器产生SVPWM信号作用于定子线圈上，对动子滑块产生定向拉力进而使其运动，动子滑块运动位置信号通过光栅尺读头读取光栅尺的数据而获得，驱动器根据运动位置信号反馈和电流反馈进行Clark变换和Park变换的运算，调制PWM发生器产生SVPWM信号再次作用于定子线圈上；SVPWM信号计算步骤如下：

步骤(1)，由采样得到两相绕组电流I_a和I_b，先进行Clark变换，得到I_a和I_b在αβ坐标系下电流值I_α和I_β，变换公式为：

由基尔霍夫电流定律：I_a+I_b+I_c＝0，可得：

步骤(2)，由光栅尺计算出的电角度θ_e和Clark变换得到的电流值I_α和I_β进行Park变换，得到dq坐标下电流值I_q和I_d，此变换是把平衡两相正交系统的矢量变换为正交旋转坐标系，计算公式为：

步骤(3)，电流值I_q和I_d与计算出的参考电流值I_qref和I_dref进行PID计算，得到电压值U_q和U_d；

步骤(4)，对U_q和U_d进行限幅计算；

步骤(5)，电压值U_q和U_d和当前电角度θ_e进行Park逆变换，得到电压值U_α和U_β，此变换的目的是将正交旋转坐标系中的矢量投影到两相正交固定框架，计算公式为：

步骤(6)，根据电压值U_α和U_β进行Clark逆变换并使用SVPWM完成定子绕组a、b、c三相输出电压设置，控制动子运动。

2.根据权利要求1所述的一种贴片机磁悬浮Z轴直线电机，其特征在于，

所述固定座由7075铝合金雕铣加工制成。

3.根据权利要求1所述的一种贴片机磁悬浮Z轴直线电机，其特征在于，

所述定子磁芯采用厚度0.5mm矽钢片叠压线切割制成。

4.根据权利要求1所述的一种贴片机磁悬浮Z轴直线电机，其特征在于，

所述光栅尺读头产生正交方波信号经驱动芯片转换成差分信号反馈给驱动器，驱动器产生驱动信号作用于所述定子线圈。

5.根据权利要求1所述的一种贴片机磁悬浮Z轴直线电机，其特征在于，

所述动子滑块的长条形主体采用7075铝合金雕铣加工制成，导磁条粘贴在长条形主体上，导磁条上粘贴N35磁极交替的钕磁铁。

6.一种贴片机磁悬浮Z轴直线电机阵列，其特征在于，包括两个或者两个以上如权利要求1至5任一项所述的直线电机，所述直线电机的固定座上设置有定位销孔和紧固螺丝通孔，通过定位销实现多个直线电机并联。