專利名稱：雙面開關(guān)磁阻電機(jī)及x-y工作臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及開關(guān)磁阻電機(jī)及X-Y 二維工作臺。
背景技術(shù)：
開關(guān)磁阻電機(jī)一般包括初級鐵心(定子)、次級鐵心(動子)及初級線圈(定子線圈)，初級鐵心一般固定不動，初級線圈通電時(shí)，次級鐵心能夠相對初級鐵心直線移動。開關(guān)磁阻電機(jī)的基本工作原理是:磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，由磁場扭曲而產(chǎn)生電磁拉力。電機(jī)按照磁阻最小原則運(yùn)動:當(dāng)初級線圈通入電流，就會在每個初級鐵心中形成磁場，與次級鐵心形成閉合磁路，按照磁阻最小原則，拖動次級鐵心，直至初、次級鐵心極對齊；若要次級鐵心連續(xù)移動，電機(jī)至少有兩相，兩相及多于兩相的電機(jī)具有自起動能力。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種新的開關(guān)磁阻電機(jī)及具有開關(guān)磁阻電機(jī)的X-Y工作臺。本實(shí)用新型提供一種雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，包括底座、動子、至少兩組定子及定子線圈，所述動子與所述底座形成直線移動配合，所述定子與所述底座固定，各所述定子上均固定有所述定子線圈，每組定子包括兩個定子，每組的兩個所述定子對稱設(shè)置在所述動子的兩側(cè)，所述動子的所述兩側(cè)均設(shè)有凸出的一排動子齒，每個所述定子均設(shè)有向所述動子齒凸出的定子齒，所述定子齒和動子齒距具有間隙，所述動子具有多個位置，在任一位置，均至少有兩組定子的定子齒與動子齒錯開。進(jìn)一步的，所述定子有三組。當(dāng)然，定子也可以有兩組或三組以上。進(jìn)一步的，所述底座具有直線軌道，所述動子與所述直線軌道形成所述直線移動配合。進(jìn)一步的，所述直線軌道設(shè)有滾輪，所述動子對應(yīng)設(shè)有直線滑桿，所述滾輪與所述滑桿滾動配合。進(jìn)一步的，每個定子設(shè)有至少兩個定子齒，每個定子的定子齒的齒距與所述動子齒的齒距相等，所述動子齒的齒寬與所述定子齒的齒寬相等。進(jìn)一步的，每個定子的定子齒與動子齒的間隙相等。進(jìn)一步的，定子齒和動子齒均可以為條狀體。動子可以是沿其移動方向延伸的直線型結(jié)構(gòu)體。一種X-Y工作臺，包括兩個所述的雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，兩個所述雙面開關(guān)磁阻電機(jī)分別為第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)和第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，所述第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的動子與所述第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的動子垂直，且所述第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的動子與所述第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的底座固定。兩個雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的大小尺寸可以不同。本實(shí)用新型的有益效果是:1)申請人創(chuàng)造性的在動子的兩側(cè)對稱設(shè)置定子，進(jìn)而得到一種全新結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電機(jī)。2)通過設(shè)置兩個開關(guān)磁阻電機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)X方向和Y方向的運(yùn)動。

圖1是本實(shí)施方式X-Y工作臺的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)施方式的第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)施方式的第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的去掉支架后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)施方式的第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的動子、定子及定子線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的正視圖；圖6至圖8分別是圖2的正視圖、左視圖及俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1至圖8所示，本實(shí)施方式X-Y工作臺包括能夠輸出X方向直線運(yùn)動的第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)I及能夠輸出Y方向直線運(yùn)動的第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)2，且第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)I能夠帶著第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)2在X方向直線移動。第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)I包括底座11、動子12、三組定子13及固定在各定子13上的定子線圈A、A’、B、B’、C、C’。底座11固定，其作為第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的支撐。動子12與底座11形成直線移動副，使該動子12能夠相對該底座11在X方向直線移動。動子12具有在X方向延伸的左側(cè)和右側(cè)，該左側(cè)和右側(cè)均具有向外凸出且在X方向排成一排的動子齒123,且左側(cè)的動子齒和右側(cè)的動子齒對稱。各組定子均包括兩個定子13,該兩個定子13均與底座11固定，該兩個定子13分別位于動子12的左側(cè)和右側(cè)，且該兩個定子13關(guān)于該動子12對稱。動子12的兩側(cè)均有三個定子13，每個定子13都和其正對面的另一定子關(guān)于動子12對稱。各定子13均具有向動子齒123凸出的定子齒131。每個定子13的定子齒131有多個，該多個定子齒131在X方向排成一排。定子齒131和動子齒123之間具有間隙14。三組定子可以分別定義為A相、B相和C相。當(dāng)某一相定子的定子齒131和動子齒123對齊時(shí)(如C相)，則至少有兩相定子的定子齒131和動子齒123不對齊(如A相和B相)。通過傳感器檢測定子齒131和動子齒123的相對位置，給其中的一相通電，如圖5所示，如給A相通電，則此時(shí)定子線圈A和定子線圈A’均產(chǎn)生磁通，磁通通過定子齒131、間隙14和動子齒123后，再回到定子齒131形成回路，而磁通有沿著磁阻最小的路徑通過的性質(zhì)，此時(shí)產(chǎn)生電磁拉力，迫使A相定子齒131和動子齒123對齊。由于定子13固定，電磁拉力拖動動子12在X方向向前移動；移動到位后，A相定子定子齒131和動子齒123對齊，而C相和B相定子齒131和動子齒123均不對齊。如再給C相通電，產(chǎn)生的電磁拉力會迫使C相定子齒131和動子齒123對齊，而A相和B相定子的定子齒131和動子齒123不對齊。即，對于開關(guān)磁阻電機(jī)，某一相對齊的時(shí)候，必須另外兩相不對齊，如圖5所示，此刻C相對齊，必有A相和B相不對齊，如果給B相通電，此刻動子12將會向右移動，如給A相通電，則動子12將向左移動，從而可以保證電機(jī)朝兩個方向運(yùn)動。對于第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，動子齒123可以為條狀體，如在Z方向延伸的條狀體；對應(yīng)的，定子齒131也可以為條狀體。Z方向與X方向、Y方向均垂直。對于第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，動子12的左、右側(cè)的動子齒123均可以等齒距均勻分布。各定子13的定子齒131也可以是等齒距均勻分布。動子齒123的齒距和定子齒131的齒距可以相等。動子齒123的齒寬和定子齒131的齒寬也可以相等。動子齒123與定子齒131的間隙也可以相等。齒距是在X方向上、相鄰的兩個定子齒131或動子齒123的間距。齒寬是在X方向上、定子齒131或動子齒123的寬度。間隙是在Y方向上、定子齒131和動子齒123的間距。當(dāng)然，動子齒、定子齒的齒距、齒寬和間隙的相對關(guān)系可以根據(jù)要求設(shè)計(jì)。對于第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，動子12能夠相對底座11在X方向直線移動，為了保證動子12的移動精度，底座11可以設(shè)置直線軌道111，該動子12與該直線軌道111構(gòu)成直線移動副。底座11可以具有豎放的支架112，直線軌道111可以是在X方向貫穿整個支架112的貫穿槽。為了使動子12的移動更加順暢，可以在直線軌道111上設(shè)置滾輪113，而在動子12上設(shè)置直線滑桿124，通過滾輪113和滑桿124的滾動配合，減少移動中的摩擦。第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)2的結(jié)構(gòu)如第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)I所述，兩者的大小尺寸可以不同。第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)2的底座11固定在第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)I的動子12上，第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)I輸出X方向的直線運(yùn)動時(shí)，其帶動第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)2在X方向運(yùn)動，而第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)2輸出Y方向的直線運(yùn)動。第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)I和第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)2的動子12垂直，兩個動子12可以垂直相交或異面垂直。第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)2的動子12可以安裝載體，從而該X-Y工作臺可以驅(qū)動該載體在XY平
內(nèi) 。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。
權(quán)利要求1.一種雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，包括底座、動子、至少兩組定子及定子線圈，所述動子與所述底座形成直線移動配合，所述定子與所述底座固定，各所述定子上均固定有所述定子線圈，其特征在于，每組定子包括兩個定子，每組的兩個所述定子對稱設(shè)置在所述動子的兩偵牝所述動子的所述兩側(cè)均設(shè)有凸出的一排動子齒，每個所述定子均設(shè)有向所述動子齒凸出的定子齒，所述定子齒和動子齒距具有間隙，所述動子具有多個位置，在任一位置，均至少有兩組定子的定子齒與動子齒錯開。
2.如權(quán)利要求1所述的雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于，所述定子有三組。
3.如權(quán)利要求1所述的雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于，所述底座具有直線軌道，所述動子與所述直線軌道形成所述直線移動配合。
4.如權(quán)利要求3所述的雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于，所述直線軌道設(shè)有滾輪，所述動子對應(yīng)設(shè)有直線滑桿，所述滾輪與所述滑桿滾動配合。
5.如權(quán)利要求1所述的雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于，每個定子設(shè)有至少兩個定子齒，每個定子的定子齒的齒距與所述動子齒的齒距相等，所述動子齒的齒寬與所述定子齒的齒寬相等。
6.如權(quán)利要求5所述的雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于，每個定子的定子齒與動子齒的間隙相等。
7.—種X-Y工作臺，其特征在于，包括兩個權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，兩個所述雙面開關(guān)磁阻電機(jī)分別為第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)和第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)，所述第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的動子與所述第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的動子垂直，且所述第一雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的動子與所述第二雙面開關(guān)磁阻電機(jī)的底座固定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙面開關(guān)磁阻電機(jī)及X-Y工作臺，包括底座、動子、至少兩組定子及定子線圈，所述動子與所述底座形成直線移動副，所述定子與所述底座固定，各所述定子上均固定有所述定子線圈，每組定子包括兩個定子，每組的兩個所述定子對稱設(shè)置在所述動子的兩側(cè)，所述動子的所述兩側(cè)均設(shè)有凸出的一排動子齒，每個所述定子均設(shè)有向所述動子齒凸出的定子齒，所述定子齒和動子齒距具有間隙，所述動子具有多個位置，在任一位置，均至少有兩組定子的定子齒與動子齒錯開。申請人創(chuàng)造性的在動子的兩側(cè)對稱設(shè)置定子，進(jìn)而得到一種全新結(jié)構(gòu)的開關(guān)磁阻電機(jī)。
文檔編號H02K16/04GK202957729SQ20122050443
公開日2013年5月29日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者潘劍飛, 曹廣忠, 秦斌, 吳超, 孫程乘 申請人:深圳大學(xué)