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      位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái)的制作方法

      文檔序號(hào):39622909發(fā)布日期:2024-10-11 13:44閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),包括定子(1)和轉(zhuǎn)子(2),所述轉(zhuǎn)子具有向所述定子凸伸的第一環(huán)緣(22),所述定子包括第一懸浮控制組件(12),所述第一懸浮控制組件配置為向所述第一環(huán)緣施加軸向主動(dòng)控制的懸浮力,所述第一懸浮控制組件包括疊壓設(shè)置的兩個(gè)定子基片a(121),每個(gè)所述定子基片a朝向所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)形成有沿所述轉(zhuǎn)子周向間隔設(shè)置的多個(gè)定子磁極a,兩個(gè)所述定子基片a上的定子磁極a沿所述轉(zhuǎn)子周向錯(cuò)層且交叉設(shè)置,其特征在于,還包括軸徑向位置測量單元(3),所述軸徑向位置測量單元包括兩個(gè)磁芯、激勵(lì)線圈組和感應(yīng)線圈組,兩個(gè)所述磁芯記為第一磁芯(311)和第二磁芯(312),兩個(gè)所述磁芯沿所述轉(zhuǎn)子軸向設(shè)置,所述激勵(lì)線圈組包括至少一個(gè)激勵(lì)線圈(33),所述感應(yīng)線圈組包括至少兩個(gè)感應(yīng)線圈(32),每個(gè)所述磁芯外均套設(shè)所述感應(yīng)線圈,兩個(gè)所述磁芯外共同套設(shè)所述激勵(lì)線圈,所述第一磁芯與一個(gè)定子基片a磁連接,且所述第一磁芯周邊設(shè)有第一磁軛(313),所述第二磁芯與另一個(gè)定子基片a的定子磁極a一體成型,所述激勵(lì)線圈配置為檢測所述轉(zhuǎn)子的徑向位移,兩個(gè)感應(yīng)線圈配置為檢測所述轉(zhuǎn)子的軸向位移。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述激勵(lì)線圈的激勵(lì)磁場經(jīng)兩個(gè)所述磁芯、所述第一環(huán)緣和所述定子磁極a及所述第一磁軛構(gòu)成第一磁回路;一個(gè)所述感應(yīng)線圈的感應(yīng)磁場經(jīng)所述第一磁芯、所述第一環(huán)緣、所述第一磁軛構(gòu)成第二磁回路,另一個(gè)所述感應(yīng)線圈的感應(yīng)磁場經(jīng)所述第二磁芯、所述第一環(huán)緣、所述定子磁極a構(gòu)成第三磁回路。

      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述另一個(gè)定子基片a的定子磁極a上朝向所述第一環(huán)緣的一側(cè)形成有第一溝槽(314),所述第一溝槽在所述定子磁極a上界定出所述第二磁芯。

      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述另一個(gè)定子基片a的定子磁極a上朝向所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)還形成有第二溝槽(315),所述第一溝槽與所述第二溝槽在所述定子磁極a上界定出兩個(gè)第二磁軛(316)。

      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述感應(yīng)線圈組包括2個(gè)所述感應(yīng)線圈,2個(gè)所述感應(yīng)線圈中的一個(gè)套設(shè)于所述第一磁芯上,另一個(gè)套設(shè)于所述第二磁芯上;或者所述感應(yīng)線圈組包括4個(gè)所述感應(yīng)線圈,4個(gè)所述感應(yīng)線圈中的2個(gè)相互串聯(lián)且分別套設(shè)于所述第一磁芯和一個(gè)所述第一磁軛上,所述第一磁芯上的感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場與所述第一磁軛上的感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場疊加增強(qiáng),另外2個(gè)相互串聯(lián)且分別套設(shè)于所述第二磁芯和一個(gè)所述第二磁軛上,所述第二磁芯上的感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場與一個(gè)所述第二磁軛上的感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場疊加增強(qiáng);或者所述感應(yīng)線圈組包括6個(gè)所述感應(yīng)線圈,6個(gè)所述感應(yīng)線圈中的3個(gè)相互串聯(lián)且分別套設(shè)于所述第一磁芯和兩個(gè)所述第一磁軛上,所述第一磁芯上的感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場與兩個(gè)所述第一磁軛上的感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場疊加增強(qiáng),另外3個(gè)相互串聯(lián)且分別套設(shè)于所述第二磁芯和兩個(gè)所述第二磁軛上,所述第二磁芯上的感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場與兩個(gè)所述第二磁軛上的感應(yīng)線圈產(chǎn)生的磁場疊加增強(qiáng)。

      6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述第一溝槽及所述第二溝槽均沿自所述定子磁極a的端面向遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)子的方向延伸,且所述第二溝槽的長度大于等于所述第一溝槽的長度。

      7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述第二磁芯及所述第二磁軛的橫截面均呈方形,所述第二磁芯的軸向高度與所述第二磁軛的軸向高度相同,且所述第二磁芯的下表面和所述第二磁軛的下表面平齊,所述第二磁芯的橫截面面積是所述第二磁軛的橫截面面積的1-3倍。

      8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述一個(gè)定子基片a朝向所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)延伸形成導(dǎo)磁體(34),所述導(dǎo)磁體上形成有第三溝槽(341),所述第三溝槽在所述導(dǎo)磁體上界定出所述第一磁芯和兩個(gè)所述第一磁軛,兩個(gè)所述第一磁軛分設(shè)于所述第一磁芯的左右兩側(cè)。

      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述第一磁芯的軸向高度與所述第一磁軛的軸向高度相同,且所述第一磁芯的上表面和所述第一磁軛的上表面平齊,所述第一磁芯的橫截面面積是所述第一磁軛的橫截面面積的1-3倍。

      10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述第二磁芯的形狀和大小與所述第一磁芯的形狀和大小相同。

      11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述第一環(huán)緣的軸向高度介于所述第二磁芯的下表面和所述第一磁芯的上表面之間,且所述第一環(huán)緣的軸向移動(dòng)的范圍為:所述第一環(huán)緣的上表面不超過所述第一磁芯的上表面,所述第一環(huán)緣的下表面不超過所述第二磁芯的下表面。

      12.根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,每個(gè)所述定子基片a朝向所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)形成有沿所述轉(zhuǎn)子周向等間隔設(shè)置的3個(gè)或4個(gè)定子磁極a,一個(gè)所述定子基片a上的定子磁極a記為第一定子磁極,另一個(gè)所述定子基片a上的定子磁極a記為第二定子磁極,所述第一定子磁極與所述第二定子磁極在軸向錯(cuò)層,且在圓周方向上,相鄰的兩個(gè)第一定子磁極之間設(shè)置一個(gè)第二定子磁極,且相鄰的兩個(gè)第二定子磁極之間設(shè)置一個(gè)第一定子磁極。

      13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,包括4個(gè)所述軸徑向位置測量單元,4個(gè)所述軸徑向位置測量單元對應(yīng)設(shè)置在4個(gè)所述第一定子磁極或4個(gè)所述第二定子磁極上,4個(gè)所述軸徑向位置測量單元分為相互正交的兩組,每組包括徑向?qū)ΨQ設(shè)置的兩個(gè)所述軸徑向位置測量單元。

      14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,包括3個(gè)所述軸徑向位置測量單元,3個(gè)所述軸徑向位置測量單元對應(yīng)設(shè)置在3個(gè)所述第一定子磁極或3個(gè)所述第二定子磁極上,3個(gè)所述軸徑向位置測量單元在圓周方向上均勻分布。

      15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,還包括第二懸浮控制組件(13),所述第二懸浮控制組件配置為向所述轉(zhuǎn)子施加徑向的懸浮力,所述第二懸浮控制組件包括定子基片b(130)、自所述定子基片b向所述轉(zhuǎn)子突出的多個(gè)定子磁極b(131)及設(shè)于所述定子磁極b上的控制繞組b(132),所述多個(gè)定子磁極b在圓周方向上均勻設(shè)置并在圓周方向延伸。

      16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,還包括永磁裝置(11),所述永磁裝置配置為永磁環(huán),所述永磁環(huán)夾持于所述第一懸浮控制組件和所述第二懸浮控制組件之間;或者,所述永磁裝置配置為包括多個(gè)永磁組件(111),所述多個(gè)永磁組件在圓周方向上均勻設(shè)置,所述多個(gè)永磁組件夾持于所述第一懸浮控制組件和所述第二懸浮控制組件之間。

      17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),其特征在于,所述定子磁極b朝向所述轉(zhuǎn)子的一側(cè)形成有多個(gè)電機(jī)槽(134),相鄰兩個(gè)電機(jī)槽之間形成電機(jī)齒(135),所述電機(jī)槽內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)控制繞組(136)。


      技術(shù)總結(jié)
      本發(fā)明公開了一種位移測量與懸浮控制一體化的磁懸浮轉(zhuǎn)臺(tái),包括定子、轉(zhuǎn)子和軸徑向位置測量單元,轉(zhuǎn)子具有第一環(huán)緣,定子包括第一懸浮控制組件,第一懸浮控制組件包括兩個(gè)定子基片A,兩個(gè)定子基片A上的定子磁極A沿轉(zhuǎn)子周向錯(cuò)層且交叉設(shè)置,軸徑向位置測量單元包括兩個(gè)磁芯、激勵(lì)線圈組和感應(yīng)線圈組,兩個(gè)磁芯沿轉(zhuǎn)子軸向設(shè)置,激勵(lì)線圈組包括至少一個(gè)激勵(lì)線圈,感應(yīng)線圈組包括至少兩個(gè)感應(yīng)線圈,每個(gè)磁芯外均套設(shè)感應(yīng)線圈,兩個(gè)磁芯外共同套設(shè)激勵(lì)線圈,一磁芯與一定子基片A磁連接,且該磁芯周邊設(shè)有第一磁軛,另一磁芯與另一定子基片A的定子磁極A一體成型,激勵(lì)線圈配置為檢測轉(zhuǎn)子的徑向位移,兩個(gè)感應(yīng)線圈配置為檢測轉(zhuǎn)子的軸向位移。

      技術(shù)研發(fā)人員:渠文波,劉德剛,秦曉帆
      受保護(hù)的技術(shù)使用者:蘇州蘇磁智能科技有限公司
      技術(shù)研發(fā)日:
      技術(shù)公布日:2024/10/10
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