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[发明专利]一种多自由度长行程直线电机-CN201510268897.0有效
发明人： 段素丙;陈庆生;季汉川;胡兵 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2015-05-24 - 公布日： 2019-06-25 - 主分类号： H02K41/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种多自由度长行程直线电机，包括沿Y轴方向平行分布的若干个背铁、与所述背铁粘接的若干磁铁阵列和位于所述磁铁阵列之间的线圈，所述线圈沿Z轴方向从所述磁铁阵列一侧延展，还包括位置与所述线圈对应的导磁块，所述导磁块中心线位于所述磁铁阵列沿Z轴的负方向上。本发明提供的多自由度长行程直线电机，通过设置与线圈对应的导磁块，且导磁块位于磁铁阵列中心线沿Z轴的负方向一侧，当直线电机运动时，导磁块受磁铁阵列的作用而产生沿Z轴正向的重力补偿力，以抵消负载产生的沿Z轴方向带来重力，降低线圈沿Z轴正向的推力压力，提高了多自由度直线电机的整体性能，很好地满足了光刻设备的高精度定位要求。
一种自由度行程直线电机

[发明专利]一种超导体磁浮平面电机-CN201510647161.4有效
发明人： 段素丙;陈庆生;张霖;季汉川;胡兵;王琼 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2015-10-08 - 公布日： 2019-04-12 - 主分类号： H02K99/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种超导体磁浮平面电机，包括定子和动子，所述动子位于所述定子的表面，所述动子的尺寸小于所述定子的尺寸，所述定子为线圈阵列，所述线圈阵列由若干线圈紧密排列而成，每个所述线圈内设有铁芯；所述动子为超导体阵列，所述超导体阵列包括至少三块超导体。与现有技术相比，本发明通过在线圈内设置铁芯，不仅可以增强线圈内电流产生的磁场强度，而且减小了线圈内部的涡电流，提高了电机的推力常数和工作效率；在线圈阵列表面设置多个超导体，或在超导体表面设置线圈阵列，不仅可增大电机的出力/体积比，还能降低电机的装配难度和对温度的敏感度，从而提高了电磁稳定性和磁浮平面电机的整体性能。
一种超导体平面电机

[发明专利]磁浮平面旋转电机及光刻装置-CN201511026025.X有效
发明人：季汉川;陈庆生;卢诗良;段素丙;刘小虎;胡兵 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2015-12-30 - 公布日： 2019-02-01 - 主分类号： H02N15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁浮平面旋转电机及光刻装置，该磁浮平面旋转电机包括：背铁、安装在所述背铁上的磁钢阵列和与所述磁钢阵列对应设置的线圈阵列；其中，所述磁钢阵列包括若干辐射状环形布置的扇形磁体，所述线圈阵列包括3n个空心扇形的单相线圈。本发明既有磁浮直线、平面电机的高精度，又能实现平面任意角度旋转的功能。而对某两个或是某几个一定排布的单相线圈单独通电，可以实现磁浮平面旋转电机六个自由度的不同运动控制。
平面旋转电机光刻装置

[发明专利]具有重力补偿功能的圆筒型音圈电机-CN201410329560.1有效
发明人： 段素丙;陈庆生;胡兵;季汉川 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2014-07-11 - 公布日： 2018-11-09 - 主分类号： H02K33/18 文献下载
摘要：本发明公开一种具有重力补偿功能的圆筒型音圈电机，所述音圈电机自内向外依次包括：一内背铁、内磁铁阵列、线圈、外磁铁阵列以及外背铁；所述内背铁外侧与内磁铁阵列固定；所述线圈包括上端线圈和下端线圈，所述上端线圈和下端线圈通过一不导磁结构件连接，所述不导磁结构件内置重力补偿磁铁；所述重力补偿磁铁为1个以上，均匀的分布在所述不导磁结构件上。
重力补偿音圈电机不导磁结构件背铁上端内磁铁圆筒型磁铁下端外磁铁内置

[发明专利]一种超导音圈电机-CN201510041577.1有效
发明人： 段素丙;陈庆生;季汉川;胡兵 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2015-01-28 - 公布日： 2018-11-09 - 主分类号： H02K55/02 文献下载
摘要：本发明公开一种超导音圈电机，该音圈电机包括：线圈单元和超导平面体，该线圈单元通入电流，产生主动磁场；该超导平面体位于该主动磁场影响范围内，该超导平面体因受主动磁场影响而产生感应电流，该感应电流会产生被动磁场：当该线圈单元中通入电流由小变大时，该被动磁场会与该主动磁场方向向反，该主、被动磁场间产生斥力；当该线圈单元中通入电流由大变小时，该被动磁场会与该主动磁场方向向同，该主、被动磁场间产生吸力。
一种超导电机

[发明专利]磁浮线缆台电机磁对准系统及其对准方法-CN201410109212.3有效
发明人：张霖;段素丙;吴立伟;张志钢;池峰 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2014-03-24 - 公布日： 2018-08-24 - 主分类号： G01B7/30 文献下载
摘要：本发明公开一种磁浮线缆台电机磁对准系统，包括：磁浮线缆台电机，所述磁浮线缆台电机包括动子线圈组件和定子磁钢阵列组件；所述动子线圈组件的绕线柱上设置第一线性霍尔传感元件，用于测量磁场的Z向磁密值，根据所述磁密值计算磁对准角度所述磁对准角度的计算公式为：所述第一线性霍尔传感元件为两个，且沿Y向相距Sd，且满足：Sd＝(2n+0.5)τ；其中n为大于等于0的整数，τ为所述定子磁钢阵列组件的磁极距，y为所述电机所在的位置，H1、H2分别为线性霍尔传感元件测得的两个Z向磁密值。
线缆电机对准系统及其方法

[发明专利]磁钢阵列以及磁浮平面电机-CN201310752308.7有效
发明人：张霖;池峰;陈庆生;段素丙;刘小虎 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2013-12-31 - 公布日： 2018-07-20 - 主分类号： H02K41/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁钢阵列和磁浮平面电机，该磁钢阵列包括：一维海尔贝克磁钢阵列和二维海尔贝克磁钢阵列，所述一维海尔贝克磁钢阵列和二维海尔贝克磁钢阵列共同构成方形的磁钢阵列，所述二维海尔贝克磁钢阵列分设于该方形磁钢阵列一条对角线的两端位置处。本发明的磁钢阵列采用了二维海尔贝克磁钢阵列与一维海尔贝克磁钢阵列相结合的方式，与同样尺寸的纯一维磁钢阵列相比，增大了磁浮平面电机的推力常数。
磁钢阵列以及平面电机

[发明专利]磁浮平面电机-CN201310752310.4有效
发明人： 段素丙;陈庆生;刘小虎;池峰;季汉川 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2013-12-31 - 公布日： 2018-07-20 - 主分类号： H02K41/03 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁浮平面电机，包括：磁钢阵列和设置在所述磁钢阵列上的线圈阵列，所述磁钢阵列包括方形第一磁钢和围绕第一磁钢设置的方形第二磁钢，所述第二磁钢极性与第一磁钢相反，所述第一磁钢和/或第二磁钢的四边通过设置有倒角的长方体形状的第三磁钢无缝隙连接。本发明采用若干线圈形成发力体，使得电机动子结构更为紧凑、坚固。磁钢阵列的结构改变，不仅提高了磁钢占积率，改善了电机磁密分布；而且在同等条件下，使得电机的推力常数增大至少2%。
平面电机

[发明专利]一种六自由度直线电机-CN201410857405.7有效
发明人：张霖;段素丙;夏海;吴立伟 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2014-12-30 - 公布日： 2018-06-29 - 主分类号： H02K41/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种六自由度直线电机，包括磁铁阵列和线圈绕组，磁铁阵列包括第一海尔贝克磁铁阵列和第二海尔贝克磁铁阵列，第一海尔贝克磁铁阵列沿XY平面的截面为平行四边形，第二海尔贝克磁铁阵列与第一海尔贝克磁铁阵列结构相同，两者关于Y轴镜像对称；线圈绕组包括第一线圈绕组、第二线圈绕组、第三线圈绕组和第四线圈绕组，第一线圈绕组与第三线圈绕组关于Y轴镜像对称，第二线圈绕组与第四线圈绕组关于Y轴镜像对称。本发明通过沿XY平面的截面为平行四边形的第一海尔贝克磁铁阵列和第二海尔贝克磁铁阵列与四个线圈绕组相互作用产生多个沿Z轴的垂向力和多个沿XY平面的水平向力，通过力的分配控制，从而使直线电机实现六自由度的运动。
线圈绕组磁铁阵列镜像对称六自由度直线电机平行四边形分配控制垂向力水平向

[发明专利]一种无铁芯直线电机-CN201410171838.7有效
发明人：季汉川;陈庆生;段素丙;刘小虎;胡兵 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2014-04-25 - 公布日： 2018-06-01 - 主分类号： H02K41/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种无铁芯直线电机，包括定子和动子，定子包括上背铁、下背铁、固定在上背铁内表面的上排磁铁阵列和固定在下背铁内表面的下排磁铁阵列；上排磁铁阵列和下排磁铁阵列均为交替设置的S极磁铁、海尔贝克磁铁和N极磁铁；上排磁铁阵列和下排磁铁阵列位置相对的磁铁的极性相同；上排磁铁阵列和下排磁铁阵列之间形成气隙；动子在气隙的长度方向作直线运动，动子包括冷却机构以及缠绕在冷却机构上的动子线圈；动子线圈所在平面与动子的直线运动方向垂直。本发明所提供的无铁芯直线电机输出功率大；电机结构紧凑，适合高速、高加速度运行；冷却速度快，效率高，节省空间；由于散热效果更好，所以可以通较大的电流，进而提高电机输出功率。
磁铁阵列背铁动子无铁芯直线电机动子线圈冷却机构内表面磁铁气隙电机输出功率直线运动方向电机结构交替设置节省空间散热效果输出功率所在平面位置相对紧凑缠绕冷却垂直

[发明专利]具有重力补偿功能的音圈电机-CN201410331239.7有效
发明人： 段素丙;陈庆生;刘小虎;季汉川;胡兵;张霖 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2014-07-11 - 公布日： 2018-06-01 - 主分类号： H02K33/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有重力补偿功能的音圈电机，包括外部背铁，所述外部背铁为圆筒型背铁或两个板型背铁；置于所述外部背铁内的磁钢组件；及置于外部背铁内侧及磁钢组件外侧之间的线圈，所述线圈与磁钢组件之间可相对运动；所述外部背铁的磁通饱和度沿重力方向由小变大。本发明通过设置磁通饱和度沿重力方向由小变大的外部背铁，使电机具有一个相对稳定地向上的作用力，以作为重力补偿，减小电机发热。
背铁外部磁钢组件重力补偿饱和度音圈电机重力方向磁通电机发热圆筒型板型减小电机

[发明专利]阵列式磁浮重力补偿器-CN201410051753.5有效
发明人：季汉川;陈庆生;段素丙;刘小虎 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2014-02-14 - 公布日： 2018-03-13 - 主分类号： F16F6/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种阵列式高输出磁浮重力补偿器，包括两个定子结构和一个动子结构，两个所述定子结构分别从所述动子结构的上、下两侧对所述动子结构施加磁吸力和磁斥力，实现所述动子结构的重力补偿，且使得所述定子结构对所述动子结构所施加的水平向分力均抵消。本发明提出了一种新结构，首先利用两个定子从上、下两侧对动子施加磁力，进而利用该磁力形成悬浮力，起到了补偿重力的作用；其次，通过合理设置磁钢阵列，消除或减小一般磁浮重力补偿器固有的水平向寄生拉力和水平向刚度；再次，使得动子结构垂向受力恒定，垂向力输出增加，从而减少垂向刚度；最后，本发明中的阵列式磁浮重力补偿器磁钢均为长方体，大大改善了安装难度和精度情况。
阵列式磁浮重力补偿

[发明专利]磁浮旋转电机-CN201410850783.2有效
发明人：胡兵;陈庆生;段素丙;季汉川;王琼 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2014-12-31 - 公布日： 2018-03-02 - 主分类号： H02N15/00 文献下载
摘要：本发明提出一种磁浮旋转电机，包括主磁钢阵列、辅钢阵列、多相电机绕组和单相电机绕组。主磁钢阵列由多个长条形磁铁和多个短条形磁铁间隔均匀设置；两个辅磁钢阵列分别由多个磁铁块构成，这些磁铁块位于上述这些长条形磁铁之间，与上述这些短条形磁铁并排；多相电机绕组由多个线圈构成，与上述主磁钢阵列对应设置；以及单相电机绕组，为圆环形，与上述辅磁钢阵列之一对应设置。本发明的多自由度磁浮旋转电机，能够同时拥有磁浮减震功能和直线电机功能，结构简单，易于实现。
旋转电机

[发明专利]六自由度微动装置-CN201410025032.7有效
发明人： 段素丙;陈庆生;季汉川;刘小虎;池峰;胡兵 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2014-01-20 - 公布日： 2018-03-02 - 主分类号： H02K3/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种六自由度微动装置，包括上、下背板、设置在所述上、下背板之间且间隔设置的水平向音圈电机和垂向音圈电机，所述水平向音圈电机和垂向音圈电机均采用PCB线圈，使得微动装置的多个音圈电机结构尺寸更加接近设计值，从而减小了因结构尺寸与设计值存在偏差而导致的推力波动与推力干扰。由于PCB线圈的工艺限制，使微动装置中电机在同等条件下相对于漆包绕制的传统电机推力常数小，减少额为30%左右。
自由度微动装置

[发明专利]一种平板型音圈电机-CN201410110000.7有效
发明人： 段素丙;陈庆生;池峰;刘小虎;季汉川;胡兵 -专利权人：上海微电子装备（集团）股份有限公司
申请日： 2014-03-24 - 公布日： 2018-01-26 - 主分类号： H02K41/03 文献下载
摘要：本发明公开一种平板型音圈电机，该音圈电机由磁铁和线圈板组成，该磁铁由上磁铁阵列和下磁铁阵列组成，该线圈板位于该上磁铁阵列和下磁铁阵列之间，该线圈板由PCB印刷电路板组成。
一种平板型音圈电机

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