專利名稱：具有寬推力輸出范圍的組合式直線電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種組合式直線電機(jī)。
背景技術(shù)：
直線電機(jī)廣泛用于各種精密機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)中，它包括初級(jí)、次級(jí)和與初級(jí)相連 的數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器，通過數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器控制初級(jí)輸入電流的大小和方向，可控制直線電 機(jī)輸出推力的大小和方向；任何直線電機(jī)均有有效輸出范圍，其最大和最小有效推力之間 有一定的必然聯(lián)系，當(dāng)它的最大推力提高時(shí)，其對(duì)應(yīng)的最小有效推力也要隨之提高，這是由 伺服驅(qū)動(dòng)器控制域(范圍)、數(shù)控系統(tǒng)、反饋控制等軟硬件自身特點(diǎn)決定的，由數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng) 器控制的最大推力與最小推力之比一般只有50— 90倍左右，因此，應(yīng)用大推力直線電機(jī) 時(shí)，需要精確控制輸出力的變化范圍大于50至90倍時(shí)，如所需的負(fù)載推力區(qū)域中存在小于 其最小可控推力的部分，則存在較大推力的直線電機(jī)應(yīng)用中不可控的小負(fù)載區(qū)域，如果不 解決此瓶頸就會(huì)因推力在此區(qū)域不受控而產(chǎn)生爬行、振動(dòng)等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種具有寬推力輸出范圍 的組合式直線電機(jī)，它能擴(kuò)大直線電機(jī)可控的推力輸出范圍，避免因輸出推力不受控而產(chǎn) 生爬行、振動(dòng)等問題。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的具有寬推力輸出范圍的組合式直線電機(jī)，包括一 個(gè)或一個(gè)以上同軸的直線電機(jī)的次級(jí)，其特征在于還包括通過連接板固聯(lián)的兩個(gè)或兩個(gè) 以上的直線電機(jī)的初級(jí)，所有初級(jí)設(shè)于次級(jí)上，每個(gè)初級(jí)均與各自的數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器相連。上述次級(jí)可以為一個(gè)直線型次級(jí)；上述次級(jí)也可以為兩個(gè)同軸的直線型次級(jí)；上述次級(jí)也可以為一個(gè)環(huán)形次級(jí)；本實(shí)用新型通過將至少兩個(gè)直線電機(jī)的初級(jí)連接在一起，當(dāng)需要獲得推力大于一 個(gè)直線電機(jī)的最大輸出推力時(shí)，通過各數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器同步、同向驅(qū)動(dòng)各直線電機(jī)的初級(jí)， 獲得各直線電機(jī)推力之和；當(dāng)需要獲得的推力在一個(gè)直線電機(jī)的推力范圍內(nèi)時(shí)，通過數(shù)控 伺服驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)一個(gè)直線電機(jī)的初級(jí)即可獲所需要的推力；當(dāng)所需獲得推力小于一個(gè)直 線電機(jī)的最小有效推力時(shí)，通過一個(gè)數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的直線電機(jī)的初級(jí)，獲得正 向推力，通過另一個(gè)數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的直線電機(jī)的初級(jí)，獲得反向推力，使正反兩 個(gè)直線電機(jī)輸出推力均在控制范圍之內(nèi)，同時(shí)，正反兩個(gè)直線電機(jī)輸出推力之差正好是所 需要的推力，這樣，反向工作的直線電機(jī)起到了阻尼推力的作用，可實(shí)現(xiàn)更低的最小有效推 力。相比于使用一個(gè)大推力直線電機(jī)，本實(shí)用新型在達(dá)到相同或更大最大推力的同 時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)更低的最小有效推力，從而達(dá)到擴(kuò)展直線電機(jī)可控推力輸出范圍的目的，避免 因無法獲得精確控制的小推力而產(chǎn)生爬行和振動(dòng)。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的主視圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例二的主視圖。圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例一如圖1所示，該具有寬推力輸出范圍的組合式直線電機(jī)，包括一個(gè)直線型的直線 電機(jī)的次級(jí)1、通過連接板4固聯(lián)的兩個(gè)直線電機(jī)的初級(jí)2和3，所有初級(jí)2和3設(shè)于次級(jí) 1上，每個(gè)初級(jí)2和3均與各自的數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器(未示出)相連。本實(shí)用新型通過兩個(gè)直線電機(jī)共用一個(gè)電機(jī)次級(jí)1，而它們的初級(jí)2、3則連接在 一起；在需要大推力時(shí)，通過各數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器同步驅(qū)動(dòng)使得兩初級(jí)獲得同方向的推力，兩 直線電機(jī)同向出力，此時(shí)推力疊加；當(dāng)需要獲得精確控制的推力在一個(gè)直線電機(jī)輸出范圍 內(nèi)時(shí)，只需用一個(gè)數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的初級(jí)即可，相比于一個(gè)大推力直線電機(jī)的推 力輸出范圍，可獲得的最小推力已經(jīng)更?。划?dāng)需要獲得精確控制的推力小于一個(gè)直線電 機(jī)有效推力時(shí)，通過各數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器同步驅(qū)動(dòng)使得其中一個(gè)初級(jí)獲得與另一初級(jí)反方向 的推力，且兩推力不等，較小的推力作為直線電機(jī)的阻尼力，達(dá)到精確控制小推力的狀態(tài)， 此時(shí)推力遠(yuǎn)小于一個(gè)直線電機(jī)的可控最小推力，進(jìn)一步擴(kuò)展了直線電機(jī)可控推力輸出范 圍，避免因無法獲得精確控制的小推力而產(chǎn)生爬行、振動(dòng)問題。實(shí)施例二如圖2所示，該實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于，它包括兩個(gè)同軸的直線型次級(jí)5 和6，適用于初級(jí)行程較短的工況。實(shí)施例三如圖3所示，該實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于，該直線電機(jī)的次級(jí)7為一個(gè)環(huán)形 次級(jí)，適用于初級(jí)做圓周運(yùn)動(dòng)的工況。本實(shí)用新型是來源于國(guó)家“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)中的 《高速龍門五軸加工中心(AC擺角)》課題(2009ZX04002-013)的研究成果。
權(quán)利要求1.一種具有寬推力輸出范圍的組合式直線電機(jī)，包括一個(gè)或一個(gè)以上同軸的直線電機(jī) 的次級(jí)，其特征在于還包括通過連接板固聯(lián)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的直線電機(jī)的初級(jí)，所有初 級(jí)設(shè)于次級(jí)上，每個(gè)初級(jí)均與各自的數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器相連。
2.如權(quán)利要求1所述的具有寬推力輸出范圍的組合式直線電機(jī)，其特征在于所述次級(jí) 為一個(gè)直線型次級(jí)。
3.如權(quán)利要求1所述的具有寬推力輸出范圍的組合式直線電機(jī)，其特征在于所述次級(jí) 為兩個(gè)同軸的直線型次級(jí)。
4.如權(quán)利要求1所述的具有寬推力輸出范圍的組合式直線電機(jī)，其特征在于所述次級(jí) 為一個(gè)環(huán)形次級(jí)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有寬推力輸出范圍的組合式直線電機(jī)，包括一個(gè)或一個(gè)以上同軸的直線電機(jī)的次級(jí)、通過連接板固聯(lián)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的直線電機(jī)的初級(jí)，所有初級(jí)設(shè)于次級(jí)上，每個(gè)初級(jí)均與各自的數(shù)控伺服驅(qū)動(dòng)器相連。本實(shí)用新型能擴(kuò)大直線電機(jī)可控的推力輸出范圍，避免因輸出推力不受控而產(chǎn)生爬行、振動(dòng)等問題。
文檔編號(hào)H02K41/02GK201860244SQ201020600868
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者代曉榮, 劉立新, 唐銀春, 張穎, 曾祥兵, 王琳, 穆欣, 胥云, 鄭君民, 金朝暉, 魏代謙, 魏華 申請(qǐng)人:四川長(zhǎng)征機(jī)床集團(tuán)有限公司