本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多自由度平板形單邊式感應(yīng)電機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的工作場(chǎng)合要求機(jī)構(gòu)能夠在平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)多自由度直線運(yùn)動(dòng)，例如高精度機(jī)床、產(chǎn)品加工等工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。常規(guī)的直線電機(jī)都是單自由度的，要實(shí)現(xiàn)多自由度直線運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)連接機(jī)構(gòu)將多個(gè)獨(dú)立的常規(guī)直線電機(jī)組合起來(lái)。但是這種組合形成的多自由度直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)體積和重量都較大，而且附加的連接機(jī)構(gòu)導(dǎo)致系統(tǒng)的慣量大、動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是鑒于上述問(wèn)題而完成的，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多自由度平板形單邊式感應(yīng)電機(jī)，使得在實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，更輕巧，更高效，反應(yīng)更快，體積小，重量輕，響應(yīng)速度快，工作效率高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型技術(shù)按照以下方式實(shí)現(xiàn)：

一種多自由度平板形單邊式感應(yīng)電機(jī)，包括扁筒狀的底座；若干個(gè)長(zhǎng)方體形狀定子，設(shè)置于底座的內(nèi)周；圓盤(pán)形狀的動(dòng)子；圓柱狀的軸承，包括開(kāi)有滾珠槽的基座及滾珠，其固定于底座內(nèi)周且配置于底座與動(dòng)子之間，以支撐動(dòng)子。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述定子為兩組；所述定子呈Γ形式設(shè)置，兩定子的軸線所成夾角度數(shù)為90度，且與底座中心的垂直距離相等。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述定子大于兩組，所述定子在空間上繞所述底座的中心均勻分布，所述定子的軸線過(guò)底座的中心，任意兩個(gè)定子的軸線在空間上所成夾角度數(shù)為120度。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，長(zhǎng)方體形狀的定子的兩條寬的中線連線為定子的軸線。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述動(dòng)子包括下表面附有銅層的托盤(pán)及固定于托盤(pán)上表面中心的花鍵。所述花鍵固定于所述托盤(pán)中心用于固定外部器件，通過(guò)所述花鍵動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)可帶動(dòng)外部器件。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述軸承為若干個(gè)，配置于底座中心和底座的圓周上，并在底座的圓周上均勻分布。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述基座的高度等于或略大于定子高度；所述滾珠槽為圓柱狀，其槽寬等于滾珠直徑，槽深略小于滾珠直徑。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述滾珠與所述動(dòng)子的銅層相切，保證所述動(dòng)子的銅層與所述定子之間存在氣隙。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述扁筒狀底座的筒壁的高度大于所述動(dòng)子托盤(pán)上表面所處的水平高度來(lái)限制動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)范圍。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下：

該實(shí)用新型多自由度平板形單邊式感應(yīng)電機(jī)，調(diào)節(jié)三組定子的輸入電流大小，改變其對(duì)動(dòng)子的出力，根據(jù)力的合成作用，動(dòng)子將沿合力的方向移動(dòng)。本實(shí)用新型采用感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，易于控制等多方面優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的局部剖視圖（剖動(dòng)子）；

圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的全剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的定子分布結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的動(dòng)子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的軸承結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實(shí)用新型的實(shí)施例2的定子結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、底座；2、定子；3、軸承；4、軸承基座；5、滾珠；6、動(dòng)子；7、托盤(pán)；8、銅層；9、花鍵。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

實(shí)施例1

如圖1—6所示，本實(shí)用新型的多自由度平板形單邊式感應(yīng)電機(jī)，該多自由度平板形單邊式感應(yīng)電機(jī)具備扁筒狀底座1，大致長(zhǎng)方體狀的定子2，大致圓柱狀的動(dòng)子6及大致圓柱狀的軸承3。

定子2和軸承3固定于電機(jī)底座1上，定子2與軸承3均繞底座1的中心呈星型均勻分布，軸承3配置于兩定子2之間。

軸承3支撐動(dòng)子6，動(dòng)子6下表面與軸承3的滾珠5相切，動(dòng)子6與定子2之間存在氣隙。電機(jī)底座1大致呈扁筒狀，底座1壁的高度大于動(dòng)子6托盤(pán)7上表面所處的水平高度。定子2設(shè)置為3組，定子2大致呈長(zhǎng)方體狀，三個(gè)定子2繞底座1的中心在空間上均勻分布，定子的軸線過(guò)底座的中心，任意兩個(gè)定子2的軸線在空間上所成度數(shù)夾角為120度，定子2開(kāi)多個(gè)槽用以設(shè)置繞組。

動(dòng)子6整體大致呈扁圓柱狀，花鍵9固定于托盤(pán)7的上表面，托盤(pán)7下表面附有銅層8。軸承3具有：大致圓柱狀的軸承3基座4和滾珠5，基座4上開(kāi)有圓柱狀滾珠5槽，槽的寬度等于滾珠5的直徑，槽深略小于滾珠5的直徑。

圖1—6所示所示的情況為定子2為三組的情況，當(dāng)定子2組數(shù)大于3時(shí)，定子2的設(shè)置與定子2組數(shù)為三時(shí)的設(shè)置方式相同，即定子2繞底座1中心均勻分布，定子2的軸線過(guò)底座1中心。軸承3的數(shù)量、位置及基座4的底面半徑根據(jù)動(dòng)子6質(zhì)量和定子2間隙的具體情況進(jìn)行設(shè)置。

實(shí)施例2

如圖7所示，當(dāng)定子2組數(shù)為2時(shí)，僅兩組定子2在空間位置設(shè)置上與定子2組數(shù)為3時(shí)存在差異，其他部件的詳細(xì)機(jī)構(gòu)及各部件之間的空間位置關(guān)系均與定子2組數(shù)為3時(shí)的結(jié)構(gòu)和空間位置關(guān)系相同。下面僅對(duì)兩組定子2時(shí)兩定子2空間位置上的設(shè)置進(jìn)行說(shuō)明。

如圖7所示，兩定子2呈Γ形式被設(shè)置，兩定子2的軸線所成夾角度數(shù)為90度，底座1中心到兩定子2軸線的垂直距離相等。

本實(shí)用新型的多自由度平板形單邊式感應(yīng)電機(jī)通電工作時(shí)，若三個(gè)定子2中只有一個(gè)定子2通電，氣隙中只會(huì)產(chǎn)生單一的行波磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)切割動(dòng)子6部分的銅層8，感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流。電流和該磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁推力，使得動(dòng)子6沿這一推力方向移動(dòng)。若三個(gè)定子2中有兩個(gè)定子2通電時(shí)，氣隙中會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)行波磁場(chǎng)，這兩個(gè)磁場(chǎng)同時(shí)切割動(dòng)子6部分的銅層8，感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流，電流分別與兩個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生兩個(gè)不同方向上的電磁推力，根據(jù)力的合成原理，使動(dòng)子6沿合力的方向移動(dòng)。若三個(gè)定子2同時(shí)通電，氣隙中將產(chǎn)生三個(gè)不同方向上的行波磁場(chǎng)，這三個(gè)磁場(chǎng)同時(shí)切割動(dòng)子6部分的銅層8，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流，電流分別與三個(gè)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生三個(gè)不同方向上的電磁推力，根據(jù)力的合成原理，使動(dòng)子6沿合力的方向移動(dòng)?？梢酝ㄟ^(guò)一些控制單元，控制調(diào)節(jié)三個(gè)定子2的輸入電流大小，間接調(diào)節(jié)控制動(dòng)子6所受的各電磁推力的大小，動(dòng)子6所受合力的大小和方向也就得到調(diào)節(jié)控制，使動(dòng)子6可以沿水平任意方向移動(dòng)。本實(shí)用新型采用多自由度平板形單邊式感應(yīng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，易于控制，多自由度運(yùn)動(dòng)等多方面優(yōu)點(diǎn)。