CN102577054A - 线性马达 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种线性马达。在本发明的一个实施方式中,线性马达包括具有多个电枢模块的第一构件、具有多个永磁体模块的第二构件、以及支撑机构;各电枢模块均具有从环形磁性本体向第二构件突出的至少四个凸极、以及在各凸极上缠绕的线圈,单相电流流动通过线圈;各永磁体模块均具有与包括在电枢模块中的凸极数量一样多的永磁体;具有预定相差的电流施加到各电枢模块,使得在沿向前移动方向设置的S个电枢模块和P个永磁体模块构成的单元中产生因向前移动的磁场而产生的推力,其中P是2的倍数;第一构件或第二构件构成了固定元件,该固定元件可固定到支撑机构,使得由另一个构件形成的可动元件由所产生的推力移动。因此,能够提供一种马达,该马达克服了由于磁吸引而产生的问题并且容易组装且具有高效率。
Description
该非临时申请要求2009年9月25日在韩国提交的专利申请No.10-2009-0090806的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
该文献涉及一种产生直线运动的线性马达。
背景技术
一般而言,线性马达具有在彼此沿直线面对的动子和定子之间产生推力的结构。永磁体类型的线性马达以如下方式构造成,即固定磁体设置在动子和定子之一处,且交替的多相电力施加到另一个上以产生动子和定子之间的电磁力从而产生推力。
传统线性马达具有如下结构,即旋转马达展开并排列成直线,因此在电枢磁芯的凸极与永磁体之间产生强磁拉力。因此,***精度降低,维持预定间隙的支撑工具上的磨损变得很严重。
发明内容
该文献的一方面是提供一种用于防止在板型线性马达中产生磁拉力、并加宽产生推力的电枢磁芯的凸极与面对凸极的永磁体之间间隙的有效区域的线性马达,以提高效率。
一方面,线性马达包括具有电枢模块的第一构件、具有永磁体模块的第二构件、以及支撑机构,其中,各电枢模块均具有从环形磁性本体突出到所述第二构件的至少四个凸极、以及绕所述凸极缠绕的线圈,单相电流流动通过所述线圈,各永磁体模块均具有与包括在各电枢模块中的凸极数量一样多的永磁体,具有预定相差的电流施加到所述电枢模块,使得在由沿移动方向设置的S个电枢模块和P个永磁体模块构成的单元中产生根据移动磁场的推力,其中P是对应于2的倍数的数,以及与所述第一构件和所述第二构件之一对应的定子固定到所述支撑机构,使得与所述第一构件和所述第二构件中的另一个对应的动子由所述推力移动。
在另一方面,线性马达包括具有电枢模块的第一构件、具有磁性模块的第二构件、以及支撑机构,其中,各电枢模块均具有从环形磁性本体突出到所述第二构件的至少四个凸极、以及绕所述凸极缠绕的线圈,单相电流流动通过所述线圈,各磁性模块均具有与包括在各电枢模块中的凸极数量一样多的第二凸极,具有预定相差的电流施加到电枢模块,使得在由沿移动方向设置的S个电枢模块和P个磁性模块构成的单元中产生根据移动磁场的推力,以及所述第一构件和所述第二构件之一固定到所述支撑机构,使得在维持各凸极和与其对应的第二凸极之间的预定间隙的同时移动所述第一构件和所述第二构件中的另一个。
在各电枢模块中,所述线圈可绕所述凸极缠绕,使得任一凸极与两个相邻凸极极性不同。
各永磁体模块中的所述永磁体可设置成,使得任一永磁体与两个相邻永磁体极性不同。
各永磁体模块的永磁体可固定到所述永磁体模块的磁性本体的表面,或嵌入所述永磁体模块的磁性本体中。
相邻永磁体模块可彼此分隔预定距离,或在这些永磁体模块之间可***非磁性本体。
所述电枢模块的横截面结构可以是对称的,各电枢模块的磁性本体可具有圆环形形状或多边形环形形状。
各电枢模块的凸极可以以点对称或轴对称方式设置在所述磁性本体上。
所述第二构件可位于所述第一构件的内侧或外侧。当所述第二构件位于所述第一构件内侧时,各电枢模块的凸极可形成在所述磁性本体的内侧,当所述第二构件位于所述第一构件的外侧时,各电枢模块的凸极可形成在所述磁性本体的外侧。
管可沿移动方向***所述永磁体模块中以组装所述第二构件。
所述永磁体模块中的各永磁体可与在所述移动方向上相邻的两个永磁体极性不同。
所述第一构件或所述第二构件的长度可大于由所述S电枢模块和所述P永磁体模块构成的单元的长度。
S可由确定所述预定相差的常数的倍数之一确定,并且S可为等于或大于3的奇数。所述常数可以是3,且(S,P)可与(3,2)、(3,4)、(9,8)和(9,10)之一对应。如果所述常数是3,S是9,三个具有120°相差的电流分别是U、V和W,则UVWUVWUVW或UuUVvVWwW可分别施加到九个连续的电枢模块,在此,小写字母表示与大写字母表示的电流的相相反的相。
各电枢模块的磁性本体可具有层叠形式。
根据本发明实施方式的线性马达可防止导引件由于在板型线性马达中频繁产生的磁拉力而磨损,并且该线性马达虽然具有小尺寸,但可获得大负载推力或高传输速度。此外,线性马达的部件模块化,因此线性马达可容易组装并改成多种形式。
附图说明
将参照以下附图详述该文献的实施例,其中相似附图标记标示相似元件。
图1图示根据本发明一实施方式的内磁型线性马达的电枢模块;
图2图示根据本发明一实施方式的内磁型线性马达的永磁体模块;
图3图示根据图1所示的电枢模块和图2所示的永磁体模块的结合产生直线推力的基本原理;
图4图示根据本发明另一实施方式的内磁型线性马达的电枢模块;
图5图示根据本发明另一实施方式的内磁型线性马达的永磁体型模块;
图6图示根据本发明一实施方式组装内磁型线性马达的永磁体模块的方法;
图7和8图示使用根据本发明的线性马达的所实施的各种传输装置;
图9图示根据本发明另一实施方式的外磁型线性马达;
图10图示根据本发明另一实施方式的无磁模块型线性马达;以及
图11图示用于驱动根据本发明的线性马达的伺服***。
具体实施方式
下文,将参照附图详述该文献的实施例。
根据本发明一实施方式的线性马达可包括第一构件、第二构件以及支撑机构。
图1和2分别图示根据本发明一实施方式的内磁型线性马达的电枢和永磁体。
参见图1,第一构件包括沿移动方向呈直线排列的多个电枢模块10。各电枢模块10均具有环形磁芯1、沿径向从磁芯1突出的至少四个凸极2、以及绕凸极2缠绕的线圈3。在此,环形并不局限于圆形环,而可包括形成闭合回路的矩形环和八边形环。
参见图2,第二构件包括以预定间隔设置的多个永磁体模块20。各永磁体模块20包括沿周向形成的永磁体4。在此,凸极2的数量与永磁体4的数量完全相同。
电流施加到各电枢模块10的线圈3,使得在缠绕有线圈3的凸极2中形成移动磁场。在此,电枢模块10中的至少一个的线圈3可设置有具有与供应到其余电枢模块10的线圈中的电流的相不同的相的电流,使得由于在凸极2的端部处所形成的电磁磁极与对应于电磁磁极的永磁体4之间的吸引力和排斥力而产生移动推力。
支撑机构利用第一构件和第二构件之一作为定子,利用另一个作为动子并连接到定子,以在维持电枢模块10的凸极2和永磁体模块20的永磁体4之间的预定间隙的同时容许动子和定子相对移动。
图1和2图示由永磁体模块20构成的第二构件位于内侧且由电枢模块10构成的第一构件设置在外侧的实施方式。
各电枢模块10中的相邻凸极2的电磁磁极彼此不同,使得高密度磁通量在凸极2和对应于凸极2的永磁体4之间平稳地流动。例如,如果电枢模块10具有四个凸极2,则线圈3可绕这些凸极2缠绕,使得当单相电流流动通过线圈3时,从预定参考点顺时针设置的第一和第三凸极具有相同极性,从上述预定参考点顺时针设置的第二和第四凸极具有相同极性。
例如,如图1所示,从第一或第三凸极发射出的磁通量流动通过对应于第一或第三凸极的第一或第三永磁体、永磁体轭5、第二和第四永磁体,施加到第二和第四凸极,通过磁芯1,然后施加到第一和第三凸极以形成磁通量闭合回路。此外,可通过改变缠绕方向的同时缠绕线圈3——单相电流绕电枢模块10的凸极2流动通过线圈3——提高电枢模块10的组装效率。线圈3可用一条线彼此连接。
当线性马达应用到动子的移动速度不高的场合时,供应到线圈3的电力频率不高,因此可以磁芯1不层叠的形式制造线性马达。因此,制造成本降低,且可实现具有高耐用性的线性马达的批量生产。当线性马达需要高传输速度时,供应到线圈3的电力的频率较高。因此,以层叠形式制造磁芯1,因此可减少磁芯1中产生的涡流损耗和磁滞损耗。
在各个永磁体模块20中,如图2所示,与电枢模块10的凸极2的数量一样多的永磁体4,即等于或大于四个永磁体4的平均数量,沿周向设置并固定到为铁磁体的磁轭5,使得相邻永磁体4具有不同极性。在此,永磁体4沿中心方向即沿径向磁化,使得从缠绕有线圈3的凸极2辐射出的磁通量通过分别对应于凸极2的永磁体4施加到磁轭5,或者从永磁体4辐射出的磁通量施加到分别对应于永磁体4的凸极2。也即,永磁体4磁化成外N极/内S极或外S极/内N极。永磁体4的磁场沿垂直于产生推力的方向(动子的移动方向)的径向形成,因此提高磁回路的效率。
图2所示的相邻永磁体模块20A和20B彼此分离,且在两个永磁体模块20A和20B之间具有预定空隙或在两个模块20A和20B之间***非磁性间隔件6,并且相邻永磁体模块20A和20B设置成使得沿周向彼此对应定位的两个永磁体4具有不同极性。例如,永磁体模块20A包括从周向的参考点以N极、S极、N极和S极顺序依次设置的多个永磁体4,与永磁体模块20A相邻的永磁体模块20B包括从参考点以S极、N极、S极和N极顺序依次设置的多个永磁体4。端部定子7可设置在第二构件的两个端部处。
图3图示根据图1和2所示的至少两个电枢模块10和至少两个永磁体模块20的结合产生直线推力的基本原理,并示出沿图1的线A-A’截取的横截面视图的部分。
在图3中,U、V和W表示图1所示的并沿移动方向设置的电枢模块10U、10V和10W中基于周向而位于相同位置的多个凸极2,S和N表示面对凸极U、V、W设置的永磁体4。
由于单相电流供应到各电枢模块10的线圈3,如以上参照图1所述的,因此3相电流可施加到成一组的三个电枢模块10U、10V和10W。也即,彼此具有120°相差的电流分别供应到电枢模块10U、10V和10W的线圈。
如图3所示,当沿移动方向交替设置的永磁体S和N的极距为τ(1/2周期,180°)时,三个电枢模块10U、10V和10W以对应于2/3τ(120°)的间隔设置。
当具有峰值的AC(交流)电流流动通过绕位于永磁体S和N之间的凸极V沿正(+)向缠绕的线圈,且因此凸极V变成N极时,具有对应于峰值/2的平方根的量值的AC电流流动通过沿负(-)向绕凸极U和W缠绕的线圈,且因此凸极U和W变成S极。因此,在对应于N极的凸极V与永磁体S之间产生吸引力,且在凸极V与永磁体N之间产生排斥力,从而向右侧移动永磁体。虽然在永磁体S和N与成为S极的凸极U和W(其磁力小于对应于N极的凸极V的磁力)之间分别产生排斥力和吸引力,上述吸引力和排斥力彼此抵消,因此凸极U和W不影响永磁体的运动。
永磁体移动2/3极距,因此凸极W位于永磁体S和N之间。在这种状态下,当相位前进了120°的电流流动通过各凸极的线圈、且具有峰值的电流流动通过沿正向绕凸极W缠绕的线圈时,凸极W成为N极。另外,大小对应于峰值/2的平方根的AC电流流动通过沿负向绕凸极U和V缠绕的线圈,使得凸极U和V成为S极。因此,在对应于N极的凸极W与永磁体S之间产生吸引力,且在凸极W与永磁体N之间产生排斥力,以向右侧移动永磁体。成为S极的凸极U和V(其磁力小于对应于N极的凸极W的磁力)分别在永磁体S和N上产生排斥力和吸引力。然而,该吸引力和该排斥力彼此抵消。
重复前述操作以向右侧移动永磁体。也即,施加到电枢模块的3相电流在凸极中产生移动磁场,因此产生向右侧移动磁体的推力。
虽然以上描述假定线圈沿相同方向绕凸极U、V和W缠绕,但线圈可沿相反方向绕相邻电枢模块的彼此对应的凸极缠绕。也即,线圈可沿相同方向绕凸极U和W缠绕,且线圈可沿与绕凸极U和W缠绕的线圈的缠绕方向相反的方向绕凸极V缠绕。即使在这种情况下,可供应具有相差的电流以产生沿相同方向移动磁场的推力。
在理想情况下,用于移动永磁体的推力与凸极和永磁体的接触部分的表面面积总和、沿移动方向设置的电枢模块10的数量、施加到线圈的电流大小、绕凸极缠绕的线圈的线圈匝数、以及各永磁体的磁力大小成比例。
图3的第一示例示出3相电枢模块与2极永磁体的基本组合,图3的第二示例示出3相电枢模块与4极永磁体的组合。这两个示例具有相同的产生推力的基本原理。此外,3相电枢模块和8极永磁体的组合也可用。也即,基于与马达常数的倍数对应的电枢模块的数量S和与2(N极和S极)的倍数对应的永磁体模块的数量P的组合,产生推力。在此,如果电枢模块用3相电力驱动,则马达常数是3,如果电枢模块用5相电力驱动,则马达常数是5。通常使用等于或大于3的奇数的马达常数,并且通过马达常数确定施加到各电枢模块的线圈的电流相差。
在此,当S和P的最小公倍数增加时,推力中的波动减少。此外,当绕线因数S与P的比接近1时,磁回路的对称效率提高。表格1示出在3相马达情况下电枢模块和永磁体模块的组合。9电枢模块和8或10永磁体的组合在效率和波动方面较为有利。
[表格1]
当S电枢模块面对P永磁体模块且在S电枢模块与P永磁体模块之间具有间隙的区域的长度(移动方向的长度)称作马达的单位长度时,仅在多个电枢模块构成的第一构件和多个永磁体模块构成的第二构件之一大于单位长度时,才可确保能够产生移动动子的推力的有效距离。也即,仅在第一构件和第二构件的交叠部分的长度大于单位长度时(当电枢模块的数量等于或大于S或永磁体模块的数量等于或大于P时),才可确保用于产生推力的有效距离,且推力可与交叠部分的长度成比例地增加。
马达可用2相电力驱动。在这种情况下,如果具有90°相差的2相电流流动通过两个电枢模块、同时电枢模块彼此分隔τ/2,则可产生用于将永磁体朝一个方向移动的推力。
图1和2所示的线性马达的部件在横截面内对称设置,因此由各个电枢和各个永磁体引起而产生的磁性吸引力抵消,且在用于导引动子的直线运动的导引件上不产生外力,因此可延长导引件的寿命。
虽然图1所示的磁芯1为圆形的,但磁芯1可具有点对称或轴对称的多边形形状,例如六边形、八边形以及十边形形状。此外,磁芯1可具有用于稳定姿态的矩形形状,且可在便于相邻电枢模块10结合的矩形磁芯1的角部处可形成通孔,如图4所示。
图1、2和3示出具有沿周向形成4个凸极的4槽型马达。然而,在需要大量磁通量和大横截面面积的大负载高速马达的情况下,马达可改成具有8个凸极的8槽型马达。当凸极的横截面面积增加从而提高流动通过电枢模块的磁通量的总量时,磁通量流动通过的磁芯的尺寸也沿径向增加,从而增大马达的横截面面积。在这种情况下,如果增加凸极数量而非各凸极的横截面面积,则可在保持磁芯厚度的同时提高磁通量的总量,因此有利于减小马达尺寸并增大推力。
由于第一构件(与磁芯材料相同的铁磁物质)由未连接的多个独立电枢模块构成,因此如果相同电力施加到这些电枢模块,则具有相同大小的独立磁通量流动通过相应的电枢模块。因此,通过电枢模块产生的推力存在小偏差,从而减小推力中的波动。磁通量通过电枢模块的多个凸极均匀分布而非集中到特定凸极,因此即使电枢模块的磁芯具有小横截面面积,大量磁通量也可均匀流动。此外,由于独立磁回路的磁通量在各个电枢模块中流动,因此不存在沿与动子的移动方向的相同的方向流动的磁通量,仅沿动子的移动方向的垂直方向产生磁通量,因此与推力无关的泄漏磁通量的数量可减少,且可提高马达效率。
图5是内部永磁体的横截面视图。当图2所示的永磁体模块20以如下方式组装,使得沿径向磁化的永磁体4固定到磁轭5表面时,永磁体4可嵌入磁轭5中,如图5所示。另外,磁轭5可以期望形式磁化以形成永磁体模块20。
此外,由多个永磁体模块20构成的第二构件可以如下方式组装,使得其外径比永磁体模块20的磁轭5的内径小预定尺寸的管***永磁体模块20,如图6所示,从而容易地组装第二构件。另外,磁轭5的内部形状可改成非圆形形状,具有对应于磁轭5内部形状的横截面的管可***永磁体模块20。在这种情况下,可有利地固定永磁体模块20的周向位置。
图7和8图示利用根据本发明的线性马达的多种形式的示例性传输装置。
可以构造如下两种类型的传输装置:在第一种类型的传输装置(移动线圈型)中,对应于一组电枢模块的第一构件作为动子,对应于一组永磁体模块的第二构件作为定子;在第二种类型的传输装置(移动磁体型)中,第一构件作为定子,而第二构件作为动子。
在移动线圈型传输装置的情况下,对应于定子的第二构件的两端部由两个固定座54固定,对应于动子的第一构件连接到移动台50并随着滑动件53沿直线移动。
在移动磁体型传输装置的情况下,对应于定子的第一构件连接到固定台61并固定,具有连接到其端部的工具62的对应于动子的第二构件根据支撑机构63维持电枢模块的凸极与永磁体之间的预定间隙。
参见图8,在移动线圈类型的情况下,对应于动子的超过两个的第一构件可平行设置以提高推力。此外,超过两个的动子可独立移动,共用对应于定子的第二构件。
图1至8图示内部磁体型线性马达的实施方式,其中由电枢模块构成的第一构件位于外侧,而由永磁体模块构成的第二构件设置在内侧。图9图示外部永磁体类型的线性马达的实施方式,其中电枢模块位于外侧,永磁体模块设置在内侧。
在外部永磁体类型的线性马达中,凸极沿径向突出到外周,且对应于凸极的永磁体固定到环形磁轭的内侧。外部永磁体类型的线性马达与内部永磁体类型的线性马达具有相同的操作原理。
虽然3相电流沿图1和9中的移动方向以UVW、UVW和UVW顺序施加到电枢模块10和30,也可以以UuU、VvV和WwW顺序施加3相电流到电枢模块10和30。在此,小写字母表示具有与大写字母表示的电流的相相反的相的电流。
图10图示利用无磁体模块(或磁性模块)的无磁模块型的线性马达,其具有分别与电枢模块的凸极对应的磁性凸极,代替作为第二构件的永磁体模块。在无磁模块型线性马达中,相邻无磁模块彼此分隔预定距离、或在它们之间***非磁性间隔件。由供应到电枢模块的诸如3相电力等电力所产生的移动磁场可产生移动无磁模块的推力。当使用无磁模块时,有利地显著减小无磁模块的凸极与电枢模块的凸极之间的间隙。
例如,在3相马达的情况下,如果一个无磁模块沿移动方向的长度和两个无磁模块之间的间隔的极距是τ,则当三个电枢模块以τ+2/3τ的间隔设置且具有120°相差的3相电流分别流动通过上述三个电枢模块时,在三个电枢模块的凸极中产生磁通量。在此,根据减小电枢模块的凸极与无磁模块的磁性物质之间的磁阻的原理,也即,从与无磁模块的磁性物质偏离2/3τ的电枢模块的凸极辐射出的磁通量易于垂直地流到无磁模块的磁性物质的原理(将电枢模块的凸极与无磁模块的磁性物质对齐的原理),产生沿移动方向移动动子的推力。可根据与3相马达的基本原理相似的基本原理构造2相马达。
图11图示驱动根据本发明的线性马达的伺服***的构造。在图11中,除线性马达之外的部件与传统线性马达的部件对应。
伺服***可包括产生被施加到线性马达的电流的驱动放大器、检测从驱动放大器供应到线性马达的电流的电流传感器、检测线性马达的动子的位置或移动速度的线性传感器、以及根据基于电流传感器和/或线性传感器所检测到的信号的控制指令控制驱动放大器的控制器。驱动放大器可包括将AC电力变换成DC(直流)电力的变流器(未示出)以及产生驱动线性马达所需的电流的逆变器。
逆变器可产生适于根据本发明的线性马达的驱动方法的电力,例如2相AC电流、3相AC电流、2相整流电流、以及3相整流电流,并且将所产生的电力施加到线性马达的电枢模块。逆变器可根据控制器的指令改变电流的振幅和频率,以调整动子的位置和速度以及移动动子的推力。
尽管参照本发明的示例性实施方式特别示出和描述了本发明,但本领域技术人员可以理解,在不脱离所附权利要求限定的本发明的主旨和范围情况下,可以进行各种形式和细节的改变。
Claims (18)
1.一种线性马达,包括具有电枢模块的第一构件、具有永磁体模块的第二构件、以及支撑机构,
其中,各电枢模块均具有从环形磁性本体突出到所述第二构件的至少四个凸极、以及绕所述凸极缠绕的线圈,单相电流流动通过所述线圈,
各永磁体模块均具有与包括在各电枢模块中的凸极数量一样多的永磁体,
具有预定相差的电流施加到所述电枢模块,使得在由沿移动方向设置的S个电枢模块和P个永磁体模块构成的单元中产生根据移动磁场的推力,其中P是对应于2的倍数的数,以及
与所述第一构件和所述第二构件之一对应的定子固定到所述支撑机构,使得与所述第一构件和所述第二构件的另一个对应的动子由所述推力移动。
2.一种线性马达,包括具有电枢模块的第一构件、具有磁性模块的第二构件、以及支撑机构,
其中,各电枢模块均具有从环形磁性本体突出到所述第二构件的至少四个凸极、以及绕所述凸极缠绕的线圈,单相电流流动通过所述线圈,
各磁性模块均具有与包括在各电枢模块中的凸极数量一样多的第二凸极,
具有预定相差的电流施加到所述电枢模块,使得在由沿移动方向设置的S个电枢模块和P个磁性模块构成的单元中产生根据移动磁场的推力,以及
所述第一构件和所述第二构件之一固定到所述支撑机构,使得在维持各凸极和与其对应的第二凸极之间的预定间隙的同时移动所述第一构件和所述第二构件中的另一个。
3.如权利要求1或2所述的线性马达,其中,在各电枢模块中,所述线圈绕所述凸极缠绕,使得任一凸极与两个相邻凸极极性不同。
4.如权利要求1所述的线性马达,其中,各永磁体模块中的所述永磁体设置成,使得任一永磁体与两个相邻永磁体极性不同。
5.如权利要求1所述的线性马达,其中,各永磁体模块的永磁体固定到所述永磁体模块的磁性本体的表面,或嵌入所述永磁体模块的磁性本体中。
6.如权利要求1所述的线性马达,其中,相邻永磁体模块彼此分隔预定距离,或在这些永磁体模块之间***非磁性本体。
7.如权利要求1或2所述的线性马达,其中,所述电枢模块的横截面结构是对称的。
8.如权利要求7所述的线性马达,其中,所述电枢模块的磁性本体具有圆环形形状或多边形环形形状。
9.如权利要求1或2所述的线性马达,其中,各电枢模块的凸极以点对称或轴对称方式设置在所述磁性本体上。
10.如权利要求1或2所述的线性马达,其中,所述第二构件位于所述第一构件的内侧或外侧。
11.如权利要求10所述的线性马达,其中,当所述第二构件位于所述第一构件内侧时,各电枢模块的凸极形成在所述磁性本体的内侧,当所述第二构件位于所述第一构件的外侧时,各电枢模块的凸极形成在所述磁性本体的外侧。
12.如权利要求1所述的线性马达,其中,管沿移动方向***所述永磁体模块中以组装所述第二构件。
13.如权利要求1所述的线性马达,其中,所述永磁体模块中的各永磁体与在所述移动方向上相邻的两个永磁体极性不同。
14.如权利要求1所述的线性马达,其中,所述第一构件或所述第二构件的长度大于由所述S个电枢模块和所述P个永磁体模块构成的单元的长度。
15.如权利要求14所述的线性马达,其中,S由确定所述预定相差的常数的倍数之一确定,并为等于或大于3的奇数。
16.如权利要求15所述的线性马达,其中,所述常数是3,且(S,P)与(3,2)、(3,4)、(9,8)和(9,10)之一对应。
17.如权利要求15所述的线性马达,其中,如果所述常数是3,S是9,三个具有120°相差的电流分别是U、V和W,则UVWUVWUVW或UuUVvVWwW分别施加到九个连续的电枢模块,其中小写字母表示与大写字母表示的电流的相相反的相。
18.如权利要求1或2所述的线性马达,其中,各电枢模块的磁性本体具有层叠形式。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107112884A (zh) * | 2014-12-26 | 2017-08-29 | Thk株式会社 | 线性致动器 |
CN111064341A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-04-24 | 哈尔滨工程大学 | 一种六单元永磁直线电机 |
CN112334784A (zh) * | 2018-06-15 | 2021-02-05 | 克朗斯股份公司 | 用于监控长定子线性马达***的磨损的方法和设备 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101732636B1 (ko) * | 2010-08-23 | 2017-05-24 | 주식회사 코베리 | 선형 전동기 |
JP5879895B2 (ja) * | 2011-10-06 | 2016-03-08 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | リニアモータ |
US10807248B2 (en) | 2014-01-31 | 2020-10-20 | Systems, Machines, Automation Components Corporation | Direct drive brushless motor for robotic finger |
US10429211B2 (en) * | 2015-07-10 | 2019-10-01 | Systems, Machines, Automation Components Corporation | Apparatus and methods for linear actuator with piston assembly having an integrated controller and encoder |
JP6634341B2 (ja) * | 2016-05-13 | 2020-01-22 | 株式会社神戸製鋼所 | 直動電動機 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980025941A (ko) * | 1996-10-07 | 1998-07-15 | 김광호 | 직선운동형 스위치드 릴럭턴스 모터 |
JP2002354780A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-06 | Yaskawa Electric Corp | 円筒界磁形リニアモータ |
CN101098100A (zh) * | 2006-06-26 | 2008-01-02 | 株式会社日立制作所 | 圆筒直线电动机以及使用了该电动机的车辆 |
JP2008187824A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Hitachi Metals Ltd | リニアアクチュエータ |
JP2008193760A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Tsubakimoto Chain Co | リニアモータ |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6240052A (ja) * | 1985-08-14 | 1987-02-21 | Tokyo R & D:Kk | 回転及び軸直線運動両用型の電動機 |
JPH0847192A (ja) * | 1994-04-05 | 1996-02-16 | Emerson Electric Co | 電動発電機 |
JP2000224827A (ja) | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Denso Corp | 電磁式リニアアクチエータ |
JP2002354729A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-06 | Hitachi Ltd | 永久磁石式回転電機およびそれを用いた空気調和機 |
JP3543148B2 (ja) * | 2001-12-17 | 2004-07-14 | 山崎 恒彦 | リニアモータ |
AU2003284670A1 (en) * | 2002-11-26 | 2004-06-18 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Actuator |
JP4457598B2 (ja) * | 2003-07-23 | 2010-04-28 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | リニアアクチュエータ |
US7242118B2 (en) * | 2003-07-31 | 2007-07-10 | Japan Servo Co., Ltd. | Toroidal-coil linear stepping motor, toroidal-coil linear reciprocating motor, cylinder compressor and cylinder pump using these motors |
US7352088B2 (en) * | 2005-02-11 | 2008-04-01 | Infinia Corporation | Linear electrodynamic system and method |
US20060267415A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-11-30 | Infinia Corporation | Dual linear electrodynamic system and method |
JP2009089518A (ja) | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Thk Co Ltd | リニアモータ及びリニアモータの取付け方法 |
JP2010141978A (ja) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Hitachi Ltd | 推力発生機構 |
-
2009
- 2009-09-25 KR KR1020090090806A patent/KR100964538B1/ko active IP Right Grant
-
2010
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19980025941A (ko) * | 1996-10-07 | 1998-07-15 | 김광호 | 직선운동형 스위치드 릴럭턴스 모터 |
JP2002354780A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-06 | Yaskawa Electric Corp | 円筒界磁形リニアモータ |
CN101098100A (zh) * | 2006-06-26 | 2008-01-02 | 株式会社日立制作所 | 圆筒直线电动机以及使用了该电动机的车辆 |
JP2008187824A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Hitachi Metals Ltd | リニアアクチュエータ |
JP2008193760A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-21 | Tsubakimoto Chain Co | リニアモータ |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107112884A (zh) * | 2014-12-26 | 2017-08-29 | Thk株式会社 | 线性致动器 |
CN107112884B (zh) * | 2014-12-26 | 2018-10-02 | Thk株式会社 | 线性致动器 |
CN112334784A (zh) * | 2018-06-15 | 2021-02-05 | 克朗斯股份公司 | 用于监控长定子线性马达***的磨损的方法和设备 |
CN112334784B (zh) * | 2018-06-15 | 2023-11-21 | 克朗斯股份公司 | 用于监控长定子线性马达***的磨损的方法和设备 |
CN111064341A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-04-24 | 哈尔滨工程大学 | 一种六单元永磁直线电机 |
CN111064341B (zh) * | 2020-01-15 | 2021-12-21 | 哈尔滨工程大学 | 一种六单元永磁直线电机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI425746B (zh) | 2014-02-01 |
JP5773282B2 (ja) | 2015-09-02 |
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